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哈佛大学的RoboBee项目一直引领着微型机器人技术的发展。随着技术的进步，这些微型机器人不仅能飞行、游泳和悬停，还能摆脱传统的束缚。最近的一个重大突破是，RoboBee成为了首个使用柔性执行器（模拟自然肌肉的装置）实现自主飞行的微型机器人。

柔性执行器的一个显著优点是增强了机器人的弹性。由于重量较轻，这种设计已经具备了一定的优势。RoboBee装备了柔软的天然肌肉，能够在撞击墙壁、跌落或与其他RoboBee相撞时减少损伤。

然而，要使柔性执行器足够强大以支持飞行，并且同时提供足够的控制以便机器人能够悬停，仍然是一项挑战。哈佛大学的柔性执行器技术被认为是实现这些突破的关键。

这一新进展是由哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss生物启发工程学院的研究人员共同完成的。研究人员利用现有的100毫克弹性材料，基于现有的电驱动柔性执行器技术，这些材料在电场的作用下会发生形变。通过提高电极的电导率，研究人员实现了与传统刚性执行器相当的性能，达到了600瓦/千克的功率密度。

此外，研究团队还提升了机器人的稳定性，设计了一个轻巧的机身，并增加了线状结构来防止执行器弯曲，这在以往的柔性天然肌肉设计中是难以实现的。

研究人员展示了这项技术在双翼和四翼RoboBee上的应用。双翼版本可以从地面起飞，而配备两个执行器的四翼版本则能在有障碍物的环境中持续飞行，即使遭遇多次碰撞也能保持稳定。他们还演示了两个四翼版本的协同飞行，证明了即使相互碰撞，它们依然能正常运作。另外，他们还开发了八翼版本的RoboBee，配备了四个执行器。

目前，RoboBee的柔性执行器版本仍在实验阶段，需要外部电源和运动捕捉系统来实现飞行控制。研究人员期望这项技术能在搜救行动中发挥作用，使机器人能够进入瓦砾和狭小空间。

柔性执行器因其易于组装和更换的特点而受到青睐，但提高其效率仍然是一个亟待解决的问题。如果能有效提升效率，按照高级研究员罗伯特·伍德的说法，“天空将成为我们所能制造机器人的极限”。不过，另一个难题是如何彻底摆脱束缚，让机器人更加独立。

该研究团队的论文《由柔性天然肌肉驱动的微型机器人的受控飞行》已在《自然》杂志上发表。