米兰官网-童年动画片里的配角 摇身一变“微型特工队”—新闻—科学网

经典国产动画片《黑猫警长》的第一集“痛击搬仓鼠”中，曾经呈现如许一幕：食粮堆栈被盗，前来抓鼠贼的猫警官，把鼩鼱错认成老鼠，误会了只是于地缝里捉虫吃的鼩鼱一家。厥后才发明，鼩鼱虽形似老鼠，但实属食虫目，及啮齿目动物的老鼠其实不是“一家人”。

这一集中还有凸起描画了鼩鼱怪异的举动习性：团体步履时，妈妈领头，幼崽依次衔住前方成员的尾巴，连成一串。

鼩鼱这一“咬尾成串”的特性，也为专门做虫豸仿生气希望器人的科研团队带来了灵感。近日，电子科技年夜学副传授吴一川团队设计研发了一款与鼩鼱巨细相近的微型呆板人，它们一样可“咬尾”相连，亦能快速分散，以实现轻松越障、功效集成及协同作战，将来有望于紧迫营救、管网检测等饰演“微型奸细队”的脚色。

相干结果2月7日发表于期刊《装备》上。

《黑猫警长》里的鼩鼱一家。图源《黑猫警长》

最年夜集成“轻装”上阵

吴一川团队的重要研究标的目的是虫豸标准仿生气希望器人，设计灵感往往来历在天然界中能举行高效协作，或者拥有非凡“技术”的生物。

“咱们曾经受蚂蚁彼此协作，搬运食品的开导，想做一类与其形似，且可以于狭窄空间里集群协作的呆板人。”吴一川回忆，但因为蚂蚁体型太小、建造坚苦，团队只患上寻觅更适合的仿生模子。

这时候，一种名为鼩鼱的小型哺乳动物进入了研究视线。鼩鼱身体呈纺锤形，吻部颀长，体长只有50-62毫米，与团队预设的呆板人尺寸基本吻合。

据相识，这次设计的单个呆板人长度为4厘米，重量仅6克，主体部门不外一枚一元硬币巨细。狭窄机身内，团队集成为了振动机电、节制电路、无线通讯模块、微型电池、磁铁、加热线圈和胶腔等多个组件，只管即便做到功效、重量与尺寸的均衡。

此中，电子“鼩鼱”的运动体系摒弃了传统的扭转机电，转而采用振动机电驱动。由于前者会占用过量空间，使总体显患上“粗笨”，后者则更为精简轻巧。

“机电振动时会动员下方的不锈钢‘腿’，从而动员呆板人‘行走’。”团队成员陆国彬先容，启动左机电机会体向右动弹，启动右机电时向左动弹，双机电同时事情则向前直线运动。于现实测试中，呆板人直线速率可达16厘米/秒，扭转速率可达每一秒一圈（360度）。

只管今朝该电子“鼩鼱”仍处在试验室研究阶段，但运用远景较为广漠。吴一川预想，于将来应抢救援或者都会管网检测中，仿鼩鼱可携带响应的探测装备，进入职员难以涉及的狭窄空间，饰演“微型侦探队”或者精准营救的脚色。

电子鼩鼱呆板人。受访者供图

“咬尾”成串更好越障

鼩鼱群体于团体挪动时揭示出怪异的“咬尾成串”举动，更为团队设计“可重构、可协作”的微型呆板人带来主要开导。

鼩鼱目力欠好，它们会一个接一个咬住前面伙伴的尾巴，连成“小火车”以于繁杂的情况中安全步履。

“一样地，单个微型呆板人能力有限，于繁杂地形中轻易被障碍卡住。假如多个呆板人首尾相连时，总体长度增长，可超过比单机长度更宽的沟壑。”团队成员彭毅注释，差别电子“鼩鼱”将来还有可别离携带摄像头、温度传感器、声音探测器等装备，当总体挪动至方针区域后，又能分隔举行各自的探测使命。

为了实现呆板人之间靠得住且可控的毗连与分散，团队设计动用了不少巧思。每一个呆板人的“嘴巴”装有两枚磁体，与其对于应的“尾巴”设有两个电磁线圈。当两个呆板人接近时，前面呆板人的电磁线圈及后方呆板人的磁领会快速瞄准并吸附。

“但仅靠磁力吸附强度不足，特别是于越障或者负载时轻易脱落。”吴一川暗示，为此团队于毗连界面插手了热相应型粘合胶。“该胶体于常温下为固态，通电加热后熔化为液态，冷却后从头固化。”

如许一来，两只电子“鼩鼱”之间先经由过程磁力对于齐，再加热此中一个线圈使附着的胶体熔化，待冷却后便加固了粘结。分散时，再次加热使胶体软化，同时另外一线圈孕育发生反向磁场，使患上毗连的两头轻松脱开。这一机制使患上呆板人群体既能快速组队，又能随时分隔功课，还有可矫捷按需重组，顺应差别使命场景。

今朝，呆板人的毗连、分散与运动仍需经由过程手机APP举行长途节制，是以智能化自立协作仍是将来的重点成长标的目的。同时，团队也将连续从天然界里的小动物“取经”，研究甲由、蜘蛛以和胡蝶的运念头制，摸索更多矫捷轻巧且功效多元的微型仿生气希望器人。

相干论文信息：https://doi.org/10.1016/j.device.2025.101045