WaterStrider 機器人采用了號稱世界上最小、最輕的形狀記憶執行器

美國華盛頓州立大學研制的兩種昆蟲型機器人--迷你蟲和水黽--是目前已知最小、最輕、最快的全功能微型機器人。

這種微型機器人有朝一日可用于人工授粉、搜救、環境監測、微型制造或機器人輔助手術等領域。他們在電氣和電子工程師學會機器人與自動化協會的智能機器人與系統國際會議論文集上報告了他們的研究成果，微型蟲子重8毫克，而水黽重55毫克。兩者都能以每秒約六毫米的速度移動。

華盛頓州立大學機械與材料工程學院的博士生、這項研究的第一作者康納-特里格斯塔德（Conor Trygstad）說："與這種規模的其他微型機器人相比，這個速度已經很快了，不過仍然落后于它們的生物親戚。一只螞蟻通常重達五毫克，移動速度可達每秒近一米。"

這些微型機器人的關鍵在于它們的微小致動器。特里格斯塔德利用一種新的制造技術，將致動器微型化到不到一毫克，這是目前已知的最小的致動器。

領導該項目的西悉尼大學機械與材料工程學院工程學副教授 Néstor O. Pérez-Arancibia 說："這些致動器是迄今為止為微型機器人開發的最小、最快的致動器。"

致動器使用一種稱為形狀記憶合金的材料，這種材料在加熱時能夠改變形狀。之所以稱其為 "形狀記憶"，是因為它能記住并恢復到原來的形狀。與移動機器人的典型電機不同，這些合金沒有任何活動部件或旋轉組件。

執行器設計的進步使得我們能夠制造出微小、功能齊全的 WaterStrider 和 MiniBug 機器人。

"它們的機械性能非常好。"Trygstad 說。"輕型致動器的開發開辟了微型機器人的新領域。"

形狀記憶合金一般不用于大規模機器人運動，因為它們的速度太慢。然而，在 WSU 機器人的案例中，致動器是由兩根直徑為 1/1000 英寸的微小形狀記憶合金線制成的。只需少量電流，這些金屬絲就能輕松加熱和冷卻，使機器人能夠以每秒 40 次的速度扇動鰭或移動腳。在初步測試中，致動器還能舉起超過自身重量 150 倍的物體。

與其他用于使機器人移動的技術相比，SMA 技術也只需要極少量的電力或熱量就能使機器人移動。

Trygstad 說："SMA系統對供電系統的要求要低得多。"

Trygstad 是一位狂熱的飛蠅釣魚愛好者，他長期以來一直在觀察水黽，并希望進一步研究它們的運動。雖然西悉尼大學的水黽機器人是用扁平的拍打運動來移動自己，但自然界的昆蟲是用腿做更有效的劃船運動，這也是真實昆蟲能移動得更快的原因之一。

研究人員希望仿造另一種昆蟲，開發一種既能在水面上移動，又能在水面下移動的水黽型機器人。他們還在努力使用微型電池或催化燃燒技術，使機器人完全自主，不受電源的束縛。