MEMS机器人让美国国防局如此重视，技术含量高在哪里？

2018 年 7 月 22 日 未来产业促进会

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据外媒New Atlas报道，有时解决大问题可能需要用到一些小型机器人，因此美国国防高级研究计划局（DARPA）近日制定了一项新计划，以推进制造毫米级到厘米级微型机器人所需的技术。

DARPA的目标是生产新的电力、导航和控制系统，允许这些微型机器人进入并搜索自然和人为灾害留下的洞穴和裂缝，这些可能太小而且危险，无法由人类应急人员或更大的机器人平台处理。

现代机器人已经引发了一场小型革命，已进入从战场到酒吧等各个领域，但在灾区使用机器人时，实际上并没有一刀切的解决方案。大型机器人可以进入对人类过于危险的区域并进行有用的工作，如清理碎片或关闭阀门等，但如果它们无法到达需要的地方，那么它们也可能是一堆废铁。

让机器人到正确位置的一种方法是让它们变小，这样它们就可以挤过瓦砾中的微小裂缝等。虽然一个微型机器人可能无法取得多大成就，但是一大堆用于执行各种任务的微型机器人可能可以完成许多任务。然而，让机器人尺寸变小也会遇到一些重大的技术障碍。

根据DARPA的说法，微机电系统（MEMS）已经为微型机器人提供了优势，因为工程师现在可以使用3D打印、压电执行器和低功耗传感器等。不幸的是，由于尺寸，重量和功率等的限制，微电脑在电力、导航和控制领域仍然面临问题。

为了克服这些限制，DAPRA建立了新的SHort-Range独立微机器人平台（SHRIMP）计划，通过研究新的动力源、新材料和执行器机制来开发多功能微型机器人，以获得优势，灵活性和独立性。对于执行器，SHRIMP计划希望提高强度重量比，以提高承载能力和耐久性。这样，微型计算机将能够在更长的时间内执行复杂的任务。

由于大多数微型机器人目前依靠系绳进行电力、控制和数据处理，SHRIMP正在寻求开发更节能、高压的电源转换电路，以及电池和其他电源存储设备，以使微型电池更加独立，有能力支持更强大的执行器。

为了实现这些目标，SHRIMP将依据美国国家标准与技术研究院（NIST）机器人测试设施，开发团队将参与“奥运风格评估”，以测试每个微型机器人的各种性能，包括移动性、水平机动能力、承重和速度等。

“无论是否是在自然灾害情况下，搜索和救援任务、危险环境，还是其他重要救援情况，机器人都有可能提供急需的援助和支持，”DARPA微系统技术办公室项目经理Ronald Polcawich表示。“然而，大型机器人平台无法进入许多环境。较小的机器人系统可以提供重要的帮助，但缩小这些平台需要显著提升基础技术。”