毫米级的软体机器人竟能以惊人的速度奔跑、游泳，达到每秒70倍体长的移动速率，这一数字甚至让人联想到猎豹的奔跑水平（约每秒23倍体长）。
据最新研究报道，奥地利约翰内斯·开普勒大学的科学家们研发出可控、能够高速奔跑、游泳与跳跃的软体机器人。在测试中，该机器人实现了每秒70倍体长的奔跑速度，这一结果被认为十分震撼，因为连自然界的最快奔跑动物之一也难以达到这样的数值。
堪比机器人“小猎豹”
尽管它们可能是地球上速度最快的软体机器人，但请勿期望它们刷新绝对速度记录，因为它们的机体仍然是毫米级别的微小体型。软体机器人与传统机器人在材料与结构上存在本质差异：前者由聚合物、形状记忆合金等柔性材料构成，具备更高的变形能力和类生物的柔软性；而传统机器人通常由塑料、铝和其他刚性材料制成。长期以来，科学家一直在追求更快的软体机器人，以便在极端环境中执行任务，进而在医疗等领域展现潜在应用，例如通过高速柔软机器人替代部分侵入性诊断手段，如对某些器官的检查。
超速机器人
该超速机器人使用一种名为galinstan的液态金属合金制成，合金由锡、镓、铟三种元素组成。通常情况下，软体机器人并不采用galinstan，而是以硅基弹性材料为主。论文第一作者、约翰内斯·开普勒大学的软物质物理学家毛国勇博士表示：“这种材料最关键的特性是在室温下保持液态，同时具有高导电性，这有助于实现柔软、可变形的线圈结构。”
研究人员通过液态金属3D打印技术制备galinstan线圈，这些线圈被嵌入弹性外壳之中，并由驱动器对线圈形状进行控制，从而形成能够实现快速驱动与推进的线圈状软体电磁机器人（SEMR）。根据机器人在不同基底上的移动需求，研究人员还为其配备了L形或锯齿形的“脚”。
软体电磁机器人由锂聚合物电池供电，快速运动由电磁执行器驱动。执行器是对磁场有响应的元件，因此在静态磁场的辅助下，也能实现高效移动。在测试中，该栓系机器人在水平面上移动速度达每秒35倍体长，在三维折叠物表面上的移动速度达每秒70倍体长；在水下测试中，其游泳速度为每秒4.8倍体长。毛国勇指出，这是一项极具前景的新技术，未来潜力巨大，目前尚无类似技术能够以柔软材料在如此高速度下完成多种任务。
超速机器人的未来
同时，研究人员还对无栓系软体机器人原型进行了速度测试，结果显示它们的游泳速度为每秒1.8倍体长，陆地最大移动速度为每秒2.1倍体长。目前，他们计划进一步提升无栓系机器人的工作效率与性能表现。
毛国勇与团队表示，利用液态3D打印技术开发更多毫米级软体电磁机器人，将有助于未来制造出体积更大的超速软体机器人。
近年来，科学界持续推动软体机器人的研究，出现了多种类型的机器人。一些能够协助海洋环境清理塑料垃圾，另一些则用于探索月球、火星表面的高温沙漠环境等场景。对于所有软体机器人而言，速度一直是重要的限制因素，而超速软体电磁机器人技术或将成为突破这一瓶颈的关键途径。
