在機(jī)器人和昆蟲的結(jié)合上，科學(xué)家和工程師們從來都沒讓我們失望過。

2015 年，德國費(fèi)斯托公司（Festo）展示出一只仿生機(jī)械蝴蝶，除了外觀神似真正的蝴蝶，它真正神奇的地方在于能扇動(dòng)翅膀翩翩起舞，憑借機(jī)身中搭載的微型電池和電機(jī)，能完成蝴蝶輕盈的飛行動(dòng)作。

但蝴蝶并不是科學(xué)家們唯一感興趣的仿生主題，自然界有很多昆蟲存在神奇的特質(zhì)，螞蟻、蜘蛛、蜜蜂甚至蟑螂，都被科學(xué)家視作機(jī)器人的研究方向。哈佛大學(xué)甚至有一個(gè)專門的項(xiàng)目 HAMR（Harvard Ambulatory MicroRobot）做出過一只蟑螂仿生機(jī)器人，能夠探索地面并且運(yùn)動(dòng)。

不過最近，這只蟑螂機(jī)器人擁有了一項(xiàng)新的技能，它從地面運(yùn)動(dòng)變成了水陸兩棲，學(xué)會了「水上漂」的技能，這種新的技能不但可以控制自身在水面上移動(dòng)如履平地，還可以選擇主動(dòng)下沉，在水下進(jìn)行移動(dòng)。

如你所見，這只昆蟲機(jī)器人還處在實(shí)驗(yàn)室階段，所以還沒有一個(gè)完美的外形。它的重量僅有 1.65g，設(shè)計(jì)與 2013 年的 HAMR 原型非常類似，但在四肢上增加了一個(gè)腳墊，由此提供了足夠浮力。這臺機(jī)器人甚至可以再負(fù)重 1.44g 有效重量在水上浮動(dòng)，以最高 10 赫茲的頻率，在水面上進(jìn)行快速擺動(dòng)，還能追上預(yù)先放在水上的紙船。

按照官方介紹，機(jī)器人要想在水上行動(dòng)，首先是保持自身足夠輕盈。實(shí)際上，從 ARMR 的原型昆蟲蟑螂來看，這種昆蟲本身就具有在水中移動(dòng)的能力，因此這一研究的最新進(jìn)展似乎朝著仿生機(jī)器人蟑螂又更進(jìn)一步，盡管讓人熟悉又厭惡，但這種昆蟲倒真的是 ARMR 不斷進(jìn)化的「老師」呢~

但 ARMR 機(jī)器人這一次不光是要學(xué)習(xí)蟑螂的技巧，更希望能有所擴(kuò)展，從視頻中我們能夠看到，它不但可以在水面移動(dòng)，還可以主動(dòng)下沉進(jìn)入水中移動(dòng)，憑借四肢發(fā)出的電壓，水面的浮力狀態(tài)被打破，由此完成在水中行走的狀態(tài)，又因?yàn)樗闹砑臃浪繉拥木壒?，ARMR 仿生機(jī)器人并不會因?yàn)槌寥胨卸斐啥搪贰?/p>

哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程學(xué)院研究員，ARMR 機(jī)器人論文第一作者 Kevin Chen 表示，這一項(xiàng)目是為了證明，微型機(jī)器人同樣能夠利用自然界微小物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并以此來嘗試挑戰(zhàn)大型機(jī)器人的特性能力。

另一位作者 Neel Doshi 認(rèn)為，目前 ARMR 能夠成功在水上運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵在于其大小，「如果它太大，那么提供足夠的浮力會是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但如果它更小，就無法產(chǎn)生足夠下沉進(jìn)入水中的力?！?/p>

自然界中，我們熟悉另一種水上運(yùn)動(dòng)昆蟲水黽（就是小時(shí)候通常說的水蜘蛛），同樣是在自身輕盈的基礎(chǔ)上，通過極快的移動(dòng)速度以及借助水的表面張力，來達(dá)到水上行動(dòng)而不會沉下去的效果，正因?yàn)檫@種非常特別的技巧，它們可以在水上生活和捕食，而模仿這種技巧做「水上漂」機(jī)器人的，ARMR 并不是第一個(gè)。

2015 年，漢城國立大學(xué)的仿生水黽機(jī)器人，就在試圖模仿水黽來制造能夠浮在水面的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人，不過團(tuán)隊(duì)的方向很特別，不是要在水上移動(dòng)，而是要讓機(jī)器人從水面起跳。因?yàn)樗w這種昆蟲，在水面能夠瞬間跳起，施加自身數(shù)倍體重的力量卻不會沉入水中，這令科學(xué)家非常好奇。在研究之后他們發(fā)現(xiàn)，其中的秘訣在于水黽腿部運(yùn)動(dòng)的速度，當(dāng)速度夠快時(shí)，水的表面需要足夠的時(shí)間產(chǎn)生變化，所以通過合適的速度加上適當(dāng)?shù)纳疃?，水黽在水面能夠迅速起跳。

這種速度+力度的精確控制，通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論并被運(yùn)用在機(jī)器人上，由此，漢城國立大學(xué)的科學(xué)家造出了這個(gè)仿生水黽機(jī)器人，在跳躍時(shí)產(chǎn)生自身 16 倍重量卻依然可以騰空躍出水面，這不得不說是很像水黽的機(jī)器人了。

不論是哈佛大學(xué)的 ARMR，還是漢城國立大學(xué)的水黽仿生機(jī)器人，想要實(shí)現(xiàn)的共同目標(biāo)都是讓機(jī)器人在水面運(yùn)動(dòng)。從無人機(jī)我們看到了機(jī)器人走向天空的可能，各種運(yùn)輸機(jī)器人則代表了地面的力量，所以盡管水上機(jī)器人并非一朝一夕能夠出現(xiàn)在日常生活中，但或許更多有趣的實(shí)驗(yàn)，能幫助我們更好理解背后的這個(gè)世界，從而在某一天真正造出能夠民用的機(jī)器人。