在科技飞速发展的当下，智能机器人领域已成为创新的前沿阵地。近期，国内多所高校和科研院所纷纷发力，在智能机器人领域取得了一系列令人瞩目的新成果。从深入人体内部执行 “送货” 任务的微型机器人，到协助人类进行水下作业的先进穿戴设备，这些成果不仅极具创新性，而且实用性十足，标志着我国智能机器人技术正朝着更加实用化、多元化的方向大步迈进
微观世界的 “特种存在”：3D 微纳机器人
在微观世界的精密领域中，中科院理化技术研究所取得了一项突破性成果 —— 成功研发出一款 3D 手型微纳机器人。这款机器人尺寸微小，仅约 40 微米，大概只有头发丝直径的一半，却具备着令人惊叹的强大功能，堪称微观世界的 “特种存在”。
该机器人的设计极为精妙，集成了两大功能模块。顶部的 pH 响应模块，宛如一个智能 “感应夹子”，能够敏锐感知周围环境的酸碱度变化。一旦遭遇酸性环境，“手掌” 便会迅速自动合拢，精准抓取细胞或其他目标颗粒；底部的磁驱动模块则如同 “微型马达”，可在外加磁场的远程操控下，灵活地移动、旋转甚至翻转，确保机器人能够在复杂的生物环境中沿着指定路线前行 。
其工作原理也充满了科技智慧。当科研人员将它置于液体环境中，它就像被赋予生命一般开始工作。在磁场的引导下，3D 手型微纳机器人能够巧妙地避开各种 “障碍物”，精准定位到目标颗粒或细胞。当检测到酸性环境时，“手掌” 迅速合拢完成抓取动作，随后，通过灵活翻转身体调整姿态，安全地将 “货物” 送达指定区域，待环境变为碱性时，又会自动张开 “手掌”，精准释放颗粒或细胞 。为未来精准医疗开辟了全新的路径。
管道 “侦察兵”：超声微型机器人
在管道检测这一重要领域，上海交通大学杨斌研究员团队成功研发出一款超声微型机器人，为解决管道检测难题提供了创新性的解决方案。
这款机器人重量约 80mg，尺寸为 24mm×7mm，厚度仅 210μm ，整体设计轻薄紧凑，这一精巧的身形使其能够轻松穿梭于各种复杂的管道环境中。其驱动单元采用了基于 MEMS 工艺制备的超薄压电复合薄膜，这种先进的材料与工艺赋予了机器人卓越的性能 。
在运行参数方面，该机器人表现十分出色。仅需 3Vpp 的低驱动电压就能启动运行，在约 54.8kHz 的谐振频率下，它的运动速度可达 81cm/s，这个速度超越了许多同类微型机器人，实现了高效的快速移动。同时，通过灵活调节驱动信号频率，机器人能够在前进和后退两种模式之间自由切换，满足不同检测场景下的运动需求 。为管道的维护和修复提供精准的数据支持。
水下作业 “好帮手”：穿戴式机器人
在水下作业领域，北京大学王启宁教授团队带来了令人惊喜的创新成果 —— 一款将外骨骼技术与潜水装备巧妙融合的便携式潜水辅助外骨骼机器人系统。该系统犹如为潜水员配备了一位强大的 “水下伙伴”，有效解决了水下作业中的诸多难题。
这款外骨骼采用独特的绳驱动结构，33% 以上的重量集中于潜水员背部，并通过浮力背心进行有效补偿，成功克服了水下作业时容易出现的失衡问题 ，确保潜水员在水下能够保持稳定的姿态。腿部执行端运用连续体结构，能够敏锐感知并适应膝关节瞬心的变化，及时、精准地传递助力。为了解决水下大腿绑带容易下滑的困扰，团队还专门研发出动态腰带，极大增强了穿戴的稳定性，让潜水员能够全身心投入作业，无需担忧装备的移位。
其助力原理基于先进的生物电信号监测与智能控制技术。通过大小腿处的惯性传感器，系统能够实时捕捉潜水员的运动相位，如同拥有了一双 “智能眼睛”，时刻洞察潜水员的动作意图；基于力测量的迭代位置控制策略则如同一个 “智能大脑”，依据采集到的信号，精准计算并施加恰到好处的力矩，为潜水员的每一个动作提供恰到好处的助力。
实际测试中，6 名潜水员参与了对比实验，分别在无外骨骼和穿戴外骨骼且有助力的两种条件下完成 100 米水下游动。结果令人振奋：与无外骨骼潜水相比，潜水员的净空气成本降低了 22.7%，股四头肌峰值激活水平下降 20.9%，腓肠肌平均肌电强度减少 20.6%。这一系列数据直观地表明，该外骨骼不仅显著降低了潜水员的空气消耗，还大幅减轻了肌肉的负担，有效缓解了肌肉疲劳。
凭借这些卓越特性，这款穿戴式机器人在深海科考、水下救援等领域展现出巨大的应用潜力。
环境适应 “小能手”：柔性电子机器人
在机器人技术不断突破的进程中，华中科技大学黄永安教授团队研发的柔性电子机器人（FEbots），凭借其独特的设计与卓越的性能，成为了适应复杂环境的佼佼者，为解决复杂场景下的任务执行难题提供了全新的思路与方法 。
FEbots 的驱动方式别具一格，它创新性地采用振荡驱动机制，通过分布式刚毛阵列实现简化的驱动。这些刚毛由超弹性合金（SSMA）制成，具备优异的弹性变形能力、耐腐蚀性和耐用性，并非被动结构，而是主动驱动机制的关键部分 。在运动时，刚毛与接触面之间产生不对称摩擦，在一个驱动周期内，振荡器产生的周向力使机器人单元在水平面和垂直平面产生二维运动，通过不同阶段摩擦力的差异，实现净向前的位移 。
这种独特的驱动方式赋予了 FEbots 强大的活动能力，使其能够在多种复杂环境中灵活移动。千足虫启发的 I 型 FEbots 设计精巧，特别适合在密闭空间中大展身手。它可以 4 厘米的小巧机身，以 87.6 毫米 / 秒的速度在垂直通道中敏捷爬升，甚至能够携带相当于自身重量 5.1 倍的有效载荷，展现出惊人的力量与灵活性；还能够穿越仅 14 毫米宽的狭窄通道，约为其体宽的 70%，轻松应对狭小空间的挑战 。另一种方形结构的 II 型 FEbots 则在全向运动方面表现出色，通过巧妙调整刚毛方向，它不仅可以实现直线运动，还能灵活转向甚至原地旋转，运动模式丰富多样。当为其封装防水涂层后，更解锁了水下运动技能，能在水下表面以 9 毫米 / 秒的速度稳步行进，实现跨介质运动，真正做到了水陆两栖。
协同合作的 “智能群体”：集群机器人
在群体智能的探索道路上，中国科学院沈阳自动化研究所的科研团队取得了令人瞩目的成果，他们成功构建了一套创新的集群机器人系统，为理解生物发育和群体智能行为开辟了全新的研究路径 。
这套集群系统由 50 个直径 10 厘米的圆形机器人组成，宛如一个小型的 “机器人群体”，每个机器人都是这个群体中不可或缺的一员。研究人员巧妙地在机器人外壳中嵌入不同强度的磁铁，以此模拟细胞间粘附力的差异 ，这种模拟方式为研究生物胚胎发育中的 “差异粘附假说” 提供了一个独特的 “物理模拟平台” 。
通过一系列精心设计的实验，研究团队发现了粘附力差异与分选速度之间存在着有趣的非线性关系：当机器人之间的模拟粘附力差异显著或非常小时，就如同有着明确分工和高效协作的团队，它们能够迅速完成分选排序；而在中等粘附力差异水平下，排序过程则会显著变慢，仿佛团队成员之间的协作出现了一些小阻碍 。这一实验结果随后在细胞培养实验中得到了进一步验证，研究人员推测，生物胚胎可能通过调控特定基因表达来控制细胞粘附力差异，从而巧妙地掌控发育过程中的时序节奏 。
这些令人瞩目的科研成果并非偶然所得，其背后有着清晰的研发逻辑和高效的合作模式，需求导向与跨学科融合是其中的关键密码 。
随着技术的不断进步和创新，智能机器人将逐渐融入人类生活的方方面面，成为推动社会发展的重要力量。它们不仅能够替代人类完成一些重复性、危险性的工作，还将助力人类突破自身的能力限制，探索未知领域，创造更加美好的未来 。