美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種可一步構(gòu)建機(jī)器人的新設(shè)計(jì)策略

和3D打印技術(shù)。這項(xiàng)研究進(jìn)展發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，展現(xiàn)了各種能夠行走、機(jī)動(dòng)和跳躍的微

型機(jī)器人的構(gòu)造。

　　此次打印的超材料由包含感覺(jué)、移動(dòng)和結(jié)構(gòu)元素的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)組成，可按照程序設(shè)置自行移

動(dòng)。由于移動(dòng)和傳感的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)已就位，唯一需要的外部組件就是為機(jī)器人供電的小電池。而

新方法的關(guān)鍵是壓電超材料的設(shè)計(jì)和印刷，壓電超材料是一種復(fù)雜的晶格材料，可響應(yīng)電場(chǎng)改變

形狀和移動(dòng)，或基于物理力而產(chǎn)生電荷。

　　該項(xiàng)研究的首席研究員、UCLA工程學(xué)院助理教授鄭小雨表示，新方法將有助于發(fā)展一類自

主材料，其可取代目前制造機(jī)器人的復(fù)雜組裝過(guò)程。新方法將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)、多種傳感模式和可編

程決策能力緊密集成在一起，類似于生物系統(tǒng)中的神經(jīng)、骨骼和肌腱協(xié)同工作，以執(zhí)行受控運(yùn)動(dòng)。

　　研究團(tuán)隊(duì)展示了這種機(jī)器人與板載電池和控制器的集成，以實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)器人的完全自主操

作，每個(gè)機(jī)器人都有指甲那么大。這些“元機(jī)器人”有望帶來(lái)生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人的新設(shè)計(jì)，如自轉(zhuǎn)

向內(nèi)窺鏡或體內(nèi)“游泳機(jī)器人”；未來(lái)其還可探索危險(xiǎn)環(huán)境，如在倒塌的建筑物中快速進(jìn)入密閉

空間，評(píng)估危險(xiǎn)級(jí)別并尋找被困在瓦礫中的人。

　　研究人員稱，他們的驅(qū)動(dòng)元件可在整個(gè)機(jī)器人中精確布置，以在各種類型的地形上進(jìn)行快速

、復(fù)雜和擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)。他們還提出一種設(shè)計(jì)機(jī)器人材料的方法，以便用戶可制作自己的模型并將

材料直接打印到機(jī)器人中。

　　研究人員演示了3個(gè)具有不同功能的“元機(jī)器人”：一個(gè)展示了繞過(guò)S形拐角和隨機(jī)放置障礙

物的能力；另一個(gè)可在撞擊時(shí)逃跑；第3個(gè)可在崎嶇的地形上行走，甚至可小幅度跳躍。