那個只會「跳水」的 RoboBee 微型機器人，如今終於學會了「鯉魚躍龍門」 | 科技有意思

一年前，深圳灣（公眾號 ID：shenzhenware）曾介紹一款由哈佛大學研發的仿生蜜蜂機器人 RoboBee，該機器人只有硬幣大小，可以在空中飛行，也可以潛入水中，但是不能從水裡回到空中。

現在哈佛大學的研究人員推出了新版的 RoboBee 機器人，不僅保留了 RoboBee「天上飛 」和「水裡游」的能力，還讓 RoboBee 擁有了「衝出水面」的能力。

「這是世界上第一個能夠穿越不同環境的微型機器人，」該項目的研究員 Yufeng Chen 說：「我們設計了新的機械結構，能夠讓機器人從水裡過渡到空氣中，這對於自然界中的昆蟲來說都是個不小的挑戰。」

設計該機器人最大的挑戰來自於機器人的尺寸和水的密度。由於水的密度遠大於空氣，如果機器人的翅膀在水中扇動太快會斷裂，若扇得太慢則無法在空氣中飛行。

研發人員通過大量實驗以及理論模型的驗證，找到最佳的扇動頻率：當機器人在空氣中扇動翅膀的頻率為 220Hz 到 300Hz，在水中的頻率為 9Hz 到 13Hz 時，機器人就能保證在兩種介質中移動速度的平滑過渡。

另外一個設計挑戰是水面張力，水面的表面張力對於微型機器人來講就像是一堵「無法穿過」的牆。為了衝破水面張力，研究人員在機器人身上設計了一個輕巧的腔室、一個電解器、一個火花器。當機器人上浮到水面時，腔室里的電解器將水分子電解成氫氣和氧氣，把機器人的翅膀推出水面，然後火花器點火，點燃混合氣體，將機器人推出水面。

為了增加 RoboBee 的負載能力，研究人員改善了前作的動力裝置，新作 RoboBee 的負載量是前作的三倍，足以承載上述所有的新裝置，並且重量只有 175 毫克，比前作還輕 90 毫克。

不過，由於 RoboBee 沒有任何感測器和運動跟蹤器來捕捉它的姿態和位置，所以 RoboBee 被推出水面後還無法保持飛行，研發人員表示，這個問題會在未來的研究中解決。

「我希望未來的微型機器人設計者能夠從 RoboBee 中獲得靈感，開發出可以適應不同地形並執行特定任務的微型機器人，」Yufeng Chen 說到，「我們也會持續優化 RoboBee，讓它的功能更加豐富。」

編輯：雙雙 @ShenzhenWare

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