科技日報記者 劉霞
德國開姆尼茨工業大學科學家研制出一種分布式智能微機器人“smartlets”，其可在水中通信、互相響應與協同作業。該成果被視為微機器人系統邁向智能協作的重要進展，相關論文發表于最新一期《科學·機器人學》雜志。
這些機器人受折紙啟發，采用柔性制造工藝，以智能折疊電路材料為基礎，使平面電子系統能自主卷曲并折疊成中空的微型立方體，具備內外雙重功能。這種結構不僅擴展了表面空間，可容納太陽能收集器、計算單元和光信號系統，還支持內外表面的交互與運動。
在水中時，smartlets可通過氣泡發動機產生浮力，實現上下移動。它們還能發出光脈沖信號，向附近其它機器人傳遞指令。這一設計使多個機器人能夠在水中交互，包括完成信號驅動運動、實現同步和協調行為。例如，當某個機器人接收到光信號，其內置處理器可解碼信息，進而觸發其他單元的協同運動或動作。
研究團隊表示，光既作為能源也作為信息媒介，為分布式機器人系統提供了一種緊湊且可擴展的技術路徑。關鍵創新之一是，采用“無線通信環路”，無需外部攝像頭、磁鐵或天線，即可實現機器人間的交流與協作。此外，采用創新的軟黏合技術，smartlets整合了折紙薄膜與定制微型硅芯片，微芯片上的自定義編碼邏輯可以對光信號就地解析。
研究團隊認為，smartlets不僅可用于實驗室，還有廣泛的應用潛力。因其具備無束縛、生物相容性和環境響應能力，未來或可用于水質監測、微創醫療診斷、封閉環境探測等任務。此外，其形成交互式、刺激響應集群的能力，也有望應用于軟體機器人、自主檢測系統和分布式傳感網絡。
研究團隊目前正嘗試通過增加化學與聲學傳感模塊進一步提升其自主性能。未來，該機器人可發展為能在復雜流體環境中感知、行動和自適應的多功能平臺，甚至逐步進化成類似“數字生物群落”的動態系統——其中每個智能體承擔感知、通信、移動等不同功能，最終整合成一個完整的機器人有機體。
