它被扔进草丛，或匍匐前进，或旋转跳跃；它被扔进水里，快速调整姿态，化身为鱼；那天，它又从108米高的标志塔顶掉落，重重地摔在地上，却在片刻后再次起身蹦跶……

它个头小小的，身长仅2厘米，体重仅2克，像极了那个生命力顽强，却也令许多人皱眉的“打不死的小强”。

形似“小强”的昆虫尺度的软体机器人。课题组供图

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这群“小强”出自西湖大学工学院机械工程讲席教授姜汉卿实验室，它们的学名叫“昆虫尺度的软体机器人”，能在复杂的野外环境自主爬行、跳跃、游泳——和小强一样矫健，比小强更坚强。

目前，大多自主机器人依赖刚性电机，这类系统需要齿轮、轴承等大量复杂的结构零件齿轮，根本塞不进“小强”的小身板里。而近几年出现的“人工肌肉”概念，又往往要靠高压电、强磁场或激光照射才能动起来，不够接地气。

姜汉卿实验室的“小强”机器人非常轻巧，可以在没有搭建电场、磁场的环境中自主运动，还能走出实验室到户外环境自由探索。

受肌肉伸缩的启发，姜汉卿从力学角度出发，想到利用弹性力和静磁吸力的平衡来实现机器人类似肌肉收缩的运动，设计了一个奇妙、精巧的驱动系统，“塞进”了“小强”不到2厘米的小身板里。

驱动系统分为两部分，下方是嵌入软磁铁的线圈，上方是硬磁铁，硅胶外壳可以产生弹力。通电后，线圈产生的磁场可以进一步增强软磁铁和硬磁铁之间的静磁吸力，同时引入洛伦兹力，实现对吸力的动态调控。这一“磁吸+弹性”的巧妙结合，让“小强”可以在低电压（<4V）下产生高达 210 N/kg 的输出力和60%的变形率，远超传统技术水平。

这就是最近姜汉卿实验室提出的全新电磁弹性体驱动机制，这一机制有效突破了柔性与微型系统中传统驱动方式的性能瓶颈，在高输出力、大形变与低电压驱动之间实现了有机统一，也让昆虫尺度的软体机器人能够在复杂户外环境中实现完全自主运动。

正是这一机制，让“小强”虽无肌肉却胜似有肌肉，小小的身体藏着大大的能量。

蠕动式爬行机器人。课题组供图

自驱动游泳机器人。课题组供图

“小强”机器人，各有所长、各司其职。

蠕动式爬行机器人，从30米的高空甚至108米高空自由落体后还能毫发无损地继续匍匐前进，极限抗冲击的能力令它非常适合在废墟、瓦砾、狭小缝隙中执行搜救任务。未来，在地震等重大自然灾害发生后，它可以被无人机从空中投放，快速渗透进入废墟深处，寻找被困人员位置并发出信号，成为生命搜救的“先锋兵”。

自驱动游泳机器人，能在自然水体中自主游动超过一小时，未来，可以派小巧灵活的它检测水下环境或监测污染。

而自驱动跳跃机器人则可能是目前已知最小的完全自主跳跃软体机器人，有望在复杂地形上感知环境、自主移动、躲进缝隙等。

姜汉卿表示，未来还希望“小强”实现两栖运动和3D跨障碍运动，成为人类执行一系列科学任务的得力助手。