小心！前方有小虫在爬！看它的表面坚硬光滑，也不像是毛毛虫，躯干和四肢方方正正，估计也不是草履虫。身体前方的头部还长着一对触角，莫非是用来接收外来信号的入侵生物。你都猜错了，这其实是最新研制成功的机器人。

这就是刚刚登上《科学》杂志机器人子刊封面的明星机器人：南加大团队带来的RoBeetle。值得骄傲的是，论文第一作者来自华中科大校友杨秀峰，华人科研工作者对于机器人的研究和发明也起起到了关键的作用。

传统的机器人要么和人差不多大，最小的体积也有猫猫狗狗的体型。毕竟要有空间放下最基本的电源和动力控制系统。今天极果君要介绍的这款机器人，只有甲壳虫一般的体型，和你的指甲盖大小差不多。最吊的地方在于，它不用电池! 那么黑科技肯定少不了。

动力无需电池，全靠甲醇

先来看看这只名叫RoBeetle的甲壳虫的整体结构，后腿是固定不动的，仅仅起到支撑的作用，全靠前腿拖行，头部的下方是用于活动的前腿、上方是用于载货的支架，整个浅绿色的身体部分，都是用于储存甲醇燃料。上方带有刻度的横条是提供动力的记忆合金，通过传动与前腿连接。

说到这只甲壳虫型机器人的核心部分：能量来源，之所以用甲醇。因为它比传统电池的能量密度高10倍。

一千克的甲醇能提供2万千焦的能量。由于要在这么小的机身内提供能量，电池自然是用不了了。其实自然界能量密度最高的物质要数动物脂肪，能量密度相当于电池的20倍。

甲醇对于大家可能有些陌生，与它类似的乙醇肯定都很熟悉。同样作为醇类，燃烧自然能释放热能，然而在狭小的空间内可不能这么做。“甲壳虫”所采用的是通过催化剂实现其氧化过程，变化过程和燃烧一样，只是反应需要附着在铂金(Pt)表面来进行。

甲醇反应能带来热量，那么怎么转化为机器人前进的机械能呢？最核心的黑科技来了——钛合镍记忆合金。这种合金通常被做成具有弹性的记忆材料。

这条直径只有51微米的金属材料，能在受热时伸长，然后接着收缩。一来一回就让甲壳虫的“前腿”动了起来。当然这只是基础原理，实际的实现过程还要依赖精密的机械设计。

性能方面：能爬坡还能负重

说完了构造和原理，那么极果君接着聊聊RoBeetle作为这个尺寸的机器人到底有多强。首先在室内外都可以工作，续航时间长达2小时，最大负重为自身重量的2.6倍。不过不能转向。另外这个憨憨一旦开始就无法停下来，只能义无反顾地爬，直到燃料耗尽。

不只是平地，它也能在粗糙的表面前行，经测试表面，短毛地毯、沙石路面都可以，碎石子和树叶混合组成的模拟丛林环境也走得动，真的太强了。而且能爬升的最大坡度达到10度。坡度再大地话就得滑下来了，看来比起能上树的猴子还是有些嫩。

除了单独爬行，它前方的支架还能负重。RoBeetle自重有88毫克，能搭载各种传感器来替代人类进入狭小空间执行任务，比如热感仪，摄像头，光感设备等。极果君表示宿管老师要是有了这个，可以方便地用来检查晚上哪个寝室里灯还亮着，毕竟它能轻易地从门缝溜进去。

其实在世界范围内，包括哈佛大学在内的很多高校和科研机构对于微型机器人的研究已经开始了很多年，RoBeetle这次受到的极大关注，很大程度来自于它在体积上实现了突破。接下来极果君也介绍一下其他的一些“小不点”机器人。

千奇百怪的其他小机器人

这款双翼像透明的蝴蝶翅膀一样的机器人叫做DelflyMicro, 由荷兰代尔夫特理工大学研发，采用了扑翼的鸟类仿生设计，相比与地面行走的，这算得上机器人中的无人机了，重量也仅为18g。身形虽然小，不过包含了3D视觉系统和陀螺仪，能自动避障，续航时间约9分钟。

 瑞士联邦理工学院带来的作品叫Tribot，这是一只类尺蠖(Huo、四声）机器人，类似跳蚤，它除了能爬行，还能跳跃，弹跳高度最高有自己身高的7倍。与RoBeetle相同点在于同样采用了钛镍合金记忆金属，作为提供弹跳的弹簧结构。

说完了天下飞的，地上爬的，自然少不了能在水里游的。这款叫做Water Strider的机器人由南首尔大学和哈佛大学联合研制。身长只有2厘米，不过腿长5厘米。名副其实的大长腿不仅能弹跳、还能自我折叠。腿部的末端还具有疏水涂层。

Starfish Bots是约翰霍普金斯大学开发的海星机器人，体积小至1立方毫米，和硬币放在一起也毫无存在感，除非把注意力集中在硬币边缘。它的六个触手由具有磁性的镍金属制成，特性在于能检测所处环境的温度和pH值。

这款最不像昆虫的机器人叫做SRI Bots，是斯坦福大学发明的磁体机器人，由具有磁性的本体和用于实现操作功能的触手组成，本身不带由电池，而是由磁场控制来驱动，专门用于微自动化制造行业中的精准操控。

科研人员投入了巨大成本研发了那么多种奇形怪状的机器人，它们到底对于现实行业有什么作用呢？极果君就来聊聊这些机器人是怎么做到“以小博大”，凭一己之力改变未来的。

用途广泛能救命

最主要的，也是实践最广泛的就是用于检修设备。大到工厂车间，各种管道和大型装备；小到家用电器，比如你的电视机或者家庭下水道。

微型机器人总能替代人进入这些狭小空间确认故障位置，指引人进行高效的排查和维修。更重要的是在有毒物质环境中，能无所畏惧地执行任务。

另一个重要的运用领域就是医疗。其实目前已经有机器人参与了外科手术的执行。包括大家熟知的近视治疗手术，很大程度也依赖于预先设置好的机器来执行。

对于血管级别的微观手术，更是需要机器来进行精准的操控。另外机器不像人类外科医生会因为体能、情绪而影响工作状态。

医学方面的另一个场景则是深入人体内部的治疗。比如通过口腔，途经食道进入胃部进行手术；或者直接以注射的方式进入血管，再运动到人体指定部位进行杀菌等操作。如果未来能实现这样的操作，对于整个人类健康都是巨大的突破。

从微观到宏观。民航客机和航天飞机上同样用得上微型机器人。比如到机翼上除冰这样的操作，本来冰块就加重了飞机的负载，用一个体型和重量巨大的机器人更加不可能。

至于维修航天飞机或者空间站，看过科幻电影的都知道宇航员在那种环境下工作有多危险。或许未来，由一只小小的机器人就能轻而易举地化解危机。