中美科学家研制软体机器人，灵感为什么来自蟑螂？

一、中美科学家研制软体机器人，灵感为什么来自蟑螂？

  据新华社深圳电 （记者陈宇轩、孙琪）令人讨厌的蟑螂，却成为科研人员灵感的来源。一个由清华大学、美国加州大学伯克利分校、北京航空航天大学科研人员组成的研究团队近日发布消息称，他们通过模仿蟑螂研制出的一种新型软体机器人，在运动速度和抗压性方面取得了突破。这项研究成果近日发表于《科学》杂志下属的机器人专业期刊《科学·机器人学》。

由于用金属、塑料等刚性材料制成的机器人结构脆弱，容易受到挤压破坏，科研人员把目光投向了柔性材料。然而，单升州纯用柔性材料制造的机器人运动速度缓慢，如何同时具备快速灵活的运动能力和较强的抗挤压能力一直是软体机器人领域的一个难题。

行动迅速、抗挤压能力强的蟑螂给了科研人员灵感。论文通讯作者、清华大学深圳国际研究生院副教授张旻告诉记者，他们把一块柔性压电材料和一块聚合物骨架结合起来，设计了一个类似蟑螂的机器昆虫简早，再为它配备一条具有特殊力学结构的“腿”，根据它的运动步态调整结构设计，最终实现了速度和抗压性的突破。

实验显示，这个长度为1厘米、重量约20毫克的“蟑螂”最高运动速度可达每秒20个自身身长，还具有爬坡的能力。在承受100克重物挤压后，它的运动能力保持不变，即使在承受约60公斤的成人踩踏后，仍然具备一定程度的运动能力。“这项研究关键的创新就是它的结构设计和驱动原理，尤其是‘腿’的设计让‘蟑螂’实现快速移动，开辟了全新的软体机器人设计思路。”张旻说。

这样的软体机器人有望广泛应用于灾害救援、管道检测、环境监测、临床医疗等领域，不过张旻坦言，目前大多数软体机器人的性能距离真正的应用还有相当长的距离，下一步，他们将继续优化软体机器人的结构设计，重点解决软体机器人驱动力、负载能力、避障能力不足等问题，增加弹跳、爬壁等功能。“事实上，一些科研人员已经不满足于做软体机器人，而是考虑在刚性的结构上加上柔性材料，制成拦笑雀软硬结合的机器人。”张旻说。

现在科学家研制机器人一般都是通过仿生学来进行开发的，通过学习大自然的生带和物的习性来设计的。如最先的风筝就是模仿飞鸟，后来的飞蠢扮盯机️也是仿照鹰来进行研制的缺尺。

由于蟑螂的平衡能力，轻巧能力和远大于自身的力气等特点，所以科学家研制软体机器人时就参考蟑螂的自身特点进行研制。

这也没什么呀，人们通过了解动物。把很多实用的东西哎！发明一些东西给人们制造方便是好事情。

应该他是用一种精神来比喻吧，请采纳一下

仿生学已经大量应用到生活缺芦中，蟑螂身体轻巧，两臂扰扮悉有力，运动灵活，自然界进化出来的身体结构十分合理，当缓乎然要学习了。

二、软体机器人和刚性机器人有什么区别

就机器人本体来说是没什么区别的，只是说臂展，载重局搭有可能有差别；就机器人配置上折弯机器人增加了抓取功能桐闭拿，焊接机器人加入了焊机态启和焊枪

三、清华最甜女教授获奖百万！为了回国拒绝高薪？研发首台采样机器人

世界上诸多国家已将人工智能、机器人产业作为一项重要课题，以此助推经济飞速增长、综合竞争力的提升。处于如此背景下，我国在该领域自是不甘落后，故而急切需要诸多人才助力此领域发展。 随着2021年度达摩院青橙奖得主名单的公布，一位脸颊长有可爱梨涡、笑靥甜美如花的清华女教授，瞬时成为了众人关注与热议的对象。

此奇女子既然能与韦神同台领奖，足以证明其绝非等闲之辈。这位年轻女孩在清华取得经济学、机械工程学双学位以后，相继在康奈尔大学、哈佛大学完成博士和博士后的研究。 别看她外表温柔纯婉，举止端庄内秀，然而研究领域却是相当硬核，拥有巾帼更胜须眉的气魄。

你们知道这个笑容甜蜜的女科学家是谁吗？她又到底奋战在哪个高端领域呢？感兴趣的小伙伴，劳烦动动发财小手点赞和收藏。此 女子就是号称“梨涡女神”的赵慧婵，出国留学深造完毕后，她果断拒绝老美顶尖学府的盛情挽留；毅然选择报效祖国，致使我方机器人领域的研发大放异彩！

好朋友们是否支持赵慧婵不羡富贵、热爱祖国的孙谈举措呢？如果深表支持的话，请在评论区敲出“我支持”三个字！值得注意的是， 赵慧婵在清华执教期间，除却大力推动我国软体机器人领域迅猛发展外；还在新冠爆发时期临危受命，带领团队研发出世界上首台咽亏行拭子采样机器人。

她又在智能假肢领域取得了突破性进展，从而为广大残障人士带来了莫大福音！ 超慧禅为什么能做出诸多重大贡献呢？她究竟又有着怎样的成长历程？在本期视频中，请大家追随草根步伐，一同去了解科研女神赵慧婵的传奇人生。

时光倒流至1989年，文化底蕴深厚的山东大地降生了一个小女孩，她便是后来光宗耀祖、为国争光的赵慧婵！天生长着可爱梨涡的她，微微一笑好似春风拂面，让人自内而外倍感惬然。 赵慧婵渐渐长大后，出落得愈发亭亭玉立，梨涡浅笑惹人怜，语笑嫣然尽倾城！她不仅有着超高颜值，而且渐渐凸显出了不俗学习天赋， 此话又从何谈起呢？

赵慧婵淋漓尽致诠释了“慧”和“禅”的真谛，当其他小朋友或沉迷于嬉笑打闹，或者无法脱离父母照料时，她总是安静地在一旁静静思考问题； 年幼的赵慧婵非常喜欢拼搭积木，即便是外边喧闹声音此起彼伏，也干扰不了她心如止水、澄澈安然的内心世界。年纪渐长之际，赵慧婵天赋异禀的学习能力愈加明显。

与大部分小孩学业堪忧所不同的是，赵慧婵父母从来不销凯哗会过问女儿在学校的状况；难道父母不关心孩子的学业优良吗？其实不然，女儿每次考试都是第一名，榜一的位置无人可以动摇！ 更有甚者，倘若赵慧婵拿着书本，抑或试卷走进老师办公室时，一众老师便会莫名紧张起来，这又是为什么呢？

彼时老师最直接的反应，并非是想着给赵慧婵授业解惑；反而是担心自己之前所讲内容，会不会出现哪些纰漏了呢？从这些小细节可以看出，赵慧婵果真是优异的天选之才！待到升入中学之际，她开始接触到了物理学知识； 和许多超然天才一样，赵慧婵亦是对这门课程情有独钟；仿佛从看到物理课本的第一眼起，便深深为之沉醉与沦陷。

在不断学习的过程中，赵慧婵格外痴迷于力学和电学！ 这些晦涩难懂、结构复杂的图形，在她眼中却好似一把把神奇的钥匙，带着自己不断开启高级殿堂的大门！ 常言道：兴趣是最好的老师，此话确实是凝聚古人智慧的至理名言！

正是由于源自心底的狂热喜爱，促使赵慧婵不断进行深层次 探索 。在将书本所学全部融会贯通后，她便十分贪婪地研习课外扩展内容。 通过刻苦而执着地 探索 ，使得赵慧婵掌握的物理学知识，由夯实和牢固，逐渐向着精深广博去过度。

赵慧婵的整个求学经历，就好似影视剧主角般一路开挂，那么她到底心仪哪所高校呢？毫无争议，她自然选择国内最顶级学府，即让绝大多数人只可远观、不可身临其境的清华大学！虽然赵慧婵已登临学业巅峰，可是却丝毫没有停止奋进的脚步。 她深知清华之中卧虎藏龙，无一不都是千挑万选的人中龙凤；倘若自己掉以轻心，极有可能会被远远甩在身后。

让人难以置信的信，原本专注于机械工程系学习的她，却作出了一项惊人之举，这究竟是怎么回事呢？赵慧婵居然将第二攻读学位指向了经济学。 大家也许知道，机械工程学与经济学之间可谓毫无关联；既然如此，为什么她会如此选择呢？大概只有一句话可以解释，学神的世界常人又岂能理解呢？

值得一提的是，尽管清华大学精英荟萃，但是所学课程难度都非比寻常；所以不少学生只能勉强精研一门专业，以至于诚惶诚恐自身不够优秀。 而赵慧婵却有信心、有精力研究两门不相干的专业。由此从侧面反映出；她无论是学习天赋，还是用功程度，都远超于正常人群，甚至是普通人眼中的学霸！

赵慧婵梦想是否实现了呢？ 正所谓：苦心人天无负；在清华毕业典礼上，她左手持有机械工程学士学位，右手又执掌经济学学士学位，堪称当时最为耀眼的存在！ 此刻也许有人会提出疑问，赵慧婵在大学期间具体在研究什么呢？

当她进入机械工程系那一刻起，便对机器人领域产生了兴趣；当得知依靠前沿高端知识，可以设计与研制出各种形态的机器人时，心中愈发充斥着激动与喜悦！ 智能机器人不但可以模仿动物与植物，还能够模仿人类进行各种相关工作。

不得不承认的是，虽然清华大学在该领域有着不俗表现，但是与国际顶尖学府相比还存在差距。 为了学习到更详实、更前沿的 科技 理论，赵慧婵便定立下出国留学深造的宏伟目标。 面对着国外琳琅满目的学府，她又当如何抉择呢？其实赵慧婵早已拥有心之所向的学府，这便是坐落于纽约州的康奈尔大学。

作为“常春藤盟”著名成员之一，该高校科研水平之顶尖足以傲视全球；建校一百五十余年以来，该大学共培养出六十多位诺贝尔奖得主，是无数学子趋之若鹜的科研圣地。 赵慧婵凭借优异的成绩，在一众竞争者中瞬时脱颖而出，得到了迈入康奈尔大学的入场券！

置身于大洋彼岸全新的学习、生活环境中，她显得如此兴奋而喜悦；不过赵慧婵主要还是为了提升自身实力，期望在这所顶级校园里持续汲取养分；力求在充实和忙碌的环境里，早日实现确立理想。 赵慧婵的海外求学之路，是否会一如既往地顺畅无比呢？当她进入校园那一刻时，还被眼前各种新鲜事物深深吸引。

可是经过一段时间的体验，她便陷入了前所未有的恐慌和迷惑中；顿时让这个素来顺风顺水的女孩，真切体悟到了痛彻心扉的挫败感！赵慧婵到底遇到了什么问题呢？ 尽管她在国内的英语口语成绩极为突出，然而当身处于纯英文语境里时，却暴露出了许多严重问题。

其一、赵慧婵竟然无法与周围的同学进行流利交流，国内的英文教学与国外本土文化确实有着不少差异；她只能凭借猜测单词，大致了解对方言语的含义。 不过遇到带有方言的同学时，两个人只能通过肢体语言实现简单对话。

其二、由于语言差异太过明显，赵慧婵甚至在课堂上很难听懂教授所讲内容；就在自己努力琢磨上一个知识点时，教授课程早已进入下一个环节。随着事情的循环往复，使得赵慧婵内心备受打击；在某段时间内，她时常显得萎靡不振，之前所有深化 科技 理论的热诚之火，已然被残酷地现实全部浇灭！ 随着时光不断流逝，赵慧婵却始终找不到冲破束缚的方向；在不良情绪、心底压力倍增的境况下，她逐渐对学习失去了全部热情，以至于产生了自暴自弃的态度。

这段艰难困苦的岁月，似乎用浑浑噩噩、混混沌沌等词汇形容都不为过！ 难道赵慧婵已被眼前的困境所击垮了吗？她还能不能一扫阴霾、重振天之骄子的威名呢？众位看官如果喜欢这条视频，劳烦多多点赞加关注，也可以推荐给更多亲友们观看，让我们继续往下看！

沉沦许久后，赵慧婵终于醒悟过来；自己曾游刃有余穿梭于国内精英丛中，又怎么会被眼前小小的困难击败呢？她不容许自己彻底变为垫底学生，于是开始奋发图强迎头追赶。 赵慧婵不放过任何练习口语的机会，时常会沉浸于听力磁带和相关视频资料里。她还主动与其他同学进行深入交流，在潜移默化中提升表达能力。

每当上课时，赵慧婵还会将教授所讲内容悉数录制，便于私底下反复斟酌与消化。这个坚强且执着的女孩，从此便与各种各样的现象奋力作斗争，此话又暗含什么意思呢？赵慧婵除却饱受思念亲人、思念故乡之苦外，还需要与许多挫折、困难死磕到底！ 尽管生活与学习的压力，让赵慧婵感到无法呼吸，而她仍旧以乐观积极的态度笑对一切。

周围同学、教授看着这个学生宛若桃花般的梨涡笑容，仿佛感觉空气都变得甜蜜而温存；如此强大的笑容感染力，使得身旁众人都备受鼓舞！ 随着岁月渐行渐远，赵慧婵已经将语言障碍完美攻克；不过一个小插曲的出现，愈加激发了她继续 探索 的斗志，期间又发生了什么事情呢？

某天校园里正在举办一场海报创意大赛，旨在让学生们直观、新颖地展现自己的研究课题；经过一番激烈角逐，赵慧婵居然获得了比赛冠军！ 至此以后，她瞬时又恢复了往昔的自信，继而全身心地投入到科研课题中。凡此种种事迹揭示出一个道理，爱笑的人运气一定不会差！

几年时光匆匆而逝，赵慧婵顺利地从康奈尔大学毕业，而后独自前往实验室继续攻坚。须知，一个成功科研工作者，除却必备过硬的专业技能外，还离不开一个伟大的领路人；而赵慧婵也遇到了懂她的伯乐，他究竟会是谁呢？ 没错，挖掘天才少女才华，并让其得以升华之人，就是著名教授兼导师的罗伯特。

戏剧性的是，赵慧婵的科研方向却与导师大相径庭；不过罗伯特依然不断鼓舞学生大胆进行研究，跟着自己正确直觉不断进行摸索 。不但如此，罗伯特还会在赵慧婵实验过程中，实施关键性地指导与帮助。导师到底是如何助力学生研究的呢？

某一次赵慧婵正在进行一项传感器材料实验；导师观此情形后一语中的，提议她将假肢与传感性进行巧妙结合，继而研制出智能化新假肢。这个新奇而诚恳的建议，瞬间让赵慧婵有种发现新大陆的豁然开朗之感。 其实在她内心深处，利用先进 科技 造福人类，才是自己的真正终极愿景。

赵慧婵到底有没有完成科研项目呢？虽然她已经具备了扎实的理论基础，但要想将书中文字变为实物，却并非一件容易之事。 深受启发的赵慧婵在探寻到研究方向后，便把自己所在了实验室里面；通过不知多少个日夜的努力，她最终研发成功了一款智能机械假肢。

值得一提的是，该假肢远比寻常假肢更为实用与智能；患者如果佩戴上这款假肢，不仅可以感触到物体硬度，还能触摸事物到结构与纹理。这种脱胎于传统意义上的新潮假肢，无疑是患者梦寐以求的福利。 随着科研项目的成功，赵慧婵遂将该成果凝练为重要的论文；紧接着便发布在国际权威杂志上。

出乎意料的是，这篇论文在引起巨大轰动的同时，还被入选为期刊创办以来，所收录的最重要研究型文章之一。殊不知，该期刊一向是全球最前沿科研成果的风向标，深受世界上诸多顶尖科学家推崇与喜爱。 赵慧婵在取得重大成果之际，又会有着怎样的想法呢？她对眼前的成绩仍旧不甚满意，故而希望向着更高学府挺进。

导师罗伯特得知此事后，随即向哈佛大学教授罗伯特伍德修书一封；直言康奈尔大学最佳毕业生仍想勇攀高峰，希望贵校能够给她一次机会！ 赵慧婵能否进军哈佛殿堂呢？答案自然是肯定的！在完成康奈尔博士学业后，她便顺势前往哈佛大学学习，继而攻读应用工程学博士后。

哈佛的赫赫威名早已无需赘言，从这一刻起，赵慧婵即将开启人生真正意义上的高光模式。进入哈佛的她，又将从事哪项研究呢？ 在伍德教授的指导下，赵慧婵开始了对于软体机器人的研究！

软体机器人又是什么呢？一般而言，市面上经常见到的机器人，大多都是由诸多坚硬的金属部件构成；这种棱角分明、机械化十足的机器人，动力来源便是电机电力；在生活、生产方面难免会出现一些弊端，遗留有不少安全隐患。而软体机器人则主要依靠形状记忆复合物、电弹性体等智能材料充当动力，彻底摆脱了对于电力系统的依赖。

科学家在吸取自然界生物优点的情况下，预想出了水母、章鱼、蚯蚓等诸多理想形态。软体机器人到底有何用途呢？ 假如某处发生塌方事故时，救援人员无法通过某些狭窄、危险的地段；此刻此机器人就能发挥巨大作用，代替人类展开艰难地勘查工作。 赵慧婵在哈佛期间，是否研制出了软体机器人呢？

她在苍蝇等昆虫身上获得灵感，开始尝试研制微型机器人。赵慧婵研发思路大致如下，先简单制造一个微小机器人，然后在其两胁之上安装两对翅膀； 不过这种翅膀亦是高 科技 材料，是依靠人工合成的肌肉组织；按照预定设想，机器人翅膀的振动频率为三百次左右。

为了与现实中的苍蝇模样更为接近，仅仅一对复眼就多达研制几千个零件；再加上其他部分的各种部件，使得机器人制造变得极为复杂。基于没有现成的组件与能源动力系统，赵慧婵只能自己进行设计与制作； 在伍德教授的协助下，她最终完成了微型机器人的研发。成品机器人不但外表霸气十足，而且可以变换飞舞、转动等各种姿态；也能够在半空中完成停止、转身等高难度动作。

这次实验成功后，赵慧婵再结合研制假肢的经历，使得自身目标逐渐倾向于，将软体机器人与医生方面进行有机结合，故而能大大缩短治疗周期，为患者减少病痛折磨苦痛。 通过不懈 探索 与奋斗，赵慧婵最后顺利完成了博士后科研内容。正是有过这段特殊学习历程，为之后科研方向确立了基础。

赵慧婵出众的研发能力、缜密的思考能力，让哈佛一众教授钦佩不已。鉴于此，校方高层不惜许诺各种优厚条件，只希望她能为己方全心全意服务。她是否会欣然接受呢？ 尽管留在美方高校前途无可限量，但她却更加热爱自己故土；无论此处条件多么诱人与优越，都阻挡不了一心归国效力的满腔热忱！

2018年之际，赵慧婵带着重大科研成果与诸多荣耀，回到母校担任教授职务。时隔一年后，武汉市被一场莫名地新冠疫情袭扰；似乎这个时候起，核酸检测成为了验证 健康 的必备流程。当时众多医护人员不顾自身安危，坚持承担咽拭子采样工作。 要知道，新冠肆虐之际，医护人员的生命安全已难以保障。

至此危急时刻，赵慧婵被国家有关部门寄予厚望，希望她能研制出软体机器人替代白衣天使。接受重大任务后，赵慧婵立即带领团队投入研究中；由于这种机器人没有任何参照物借鉴，他们只能在机器人成本、工作效率、功能性等诸多方面进行研究； 在反复实验与摸索中，赵慧婵团队也曾有过迷惑，也曾有过失落；然而一想到国家和人民的嘱托，就立刻有了持续奋斗的勇气和力量。

通过八个月的艰苦奋战，全球第一台咽拭子采样机器人成功面试。该机器人诞生后，瞬时减轻了抗疫压力，降低了抗疫风险。 在此之后，赵慧婵又致力于人造骨骼、新型传感器等方面的研究。

她发明的柔性手臂与光导传感器相结合的假肢，不仅可以使得患者拥有无异于常人的感知能力，而且售价亲民、仅需三百余元，无疑让高 科技 产品变成了切实的惠民福利！ 为了标志赵慧婵为国家、人民作出的突出贡献，她被授予了权威的青橙奖；而在她身旁的领奖者，便是一手拿馒头、一手拿矿泉水的北大韦神！

在获得了百万巨额奖金后，赵慧婵却没有用于自我享受，反而毫不犹豫地用于扩建实验室，以便于更多优秀人才使用。 因为有了像赵慧婵一样的爱国科学家，祖国才会变得愈加富强与繁荣；他们不贪恋名利，一心造福百姓的精神，值得我们永远学习和铭记！视频到这里就结束了，欢迎在评论区留言和讨论，让我们下期再见！

清华最甜女教授获奖百万！为回国拒绝高薪？研发首台采样机器人。 - 西瓜视频