美國西北大學（Northwestern University）工程師團隊近日成功開發出史上體積最小的遙控步行機械人，外形靈感源自斑紋黃道蟹（Peekytoe crab）。這隻機械蟹只有半毫米寬，比跳蚤更小，可以行走、彎曲、旋轉、轉身及跳躍，未來可望應用於小型電器維修及微創手術。
這項實驗工作由西北大學材料科學與工程、生物醫學工程及神經外科教授 John A. Rogers 帶領，他說：「機械人學是個令人興奮的研究領域，談論微型機械人發展很是有趣。我們可以將微型機械人想像為修復或組裝小型工業結構及機器的工具，或者作為手術助手來清除阻塞的動脈、止血或清除癌性腫瘤，這些都是微創手術。」研究近日發表於期刊 Science Robotics。
同校的機械工程系教授黃永剛負責帶領研究的理論工作，他指出：「我們的技術可以控制機械進行多種移動方式，且平均每秒都能行走其身體一半長度的距離。對於陸地機器人來說，要在如此細小的體積上實現這一點，非常具挑戰性。」
驅動機械蟹的，並非複雜的硬件、水力或電力，而是靠其身體的彈性。研究人員使用了一種形狀記憶合金材料，原形呈扁平狀，「蟹腳」屈曲時就會變形，加熱後會恢復原形。研究員會使用掃描激光束快速加熱機械人身上特定位置，冷卻後，那些薄薄的玻璃塗層會使相應結構回到變形狀態。
隨著不斷變形及回復原形產生運動（locomotion），機械蟹就會行走。激光不僅能夠遙距驅動機械人，亦決定其行走方向，例如從左向右掃，會導致機器人從右向左移動。Rogers 解釋：「因為這些結構極小，冷卻速度非常快。事實上，縮小這些機械人的尺寸，能夠讓它們跑得更快。」
為製造機械蟹，研究人員採用了由兒童彈出式圖書啟發的組裝方式，先製作出扁平、呈行走狀的蟹形物體，貼到稍為拉開的橡膠材料上，橡膠一旦放鬆，機械蟹便會屈曲。Rogers 說：「通過這些組裝技術和材料概念，我們幾乎可以製造任何尺寸或 3D 形狀的步行機械人。但（我們的）學生覺得小螃蟹側身爬行的動作很有啟發性、很有趣。這是很有創意的奇想。」
