近日，哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室刘英想教授团队在厘米级压电机器人领域取得新进展，成功研制了一种基于径向压电驱动单元周向分布的无线三足机器人，实现了厘米级机器人的平面全向运动，相关研究以《一种基于径向压电驱动单元的无线全向三足压电机器人》为题发表于《自然通讯》。该研究为厘米级机器人在复杂受限环境中的灵活作业，提供了一种新的设计思路与重要技术支撑。
厘米级机器人非常契合狭小受限空间内的复杂作业需求，在生物医疗与环境探索等领域具有广阔的应用前景。压电驱动技术凭借其响应速度快、结构简单且易于小型化等优势，为厘米级机器人无线系统集成提供了新的解决方案。然而，如何在强尺寸约束下实现高效的灵活运动，一直是厘米级压电机器人面临的一项重要挑战。而且，亟须开发一种兼顾系统高集成度与平面灵活运动能力的厘米级压电机器人，以满足其在复杂受限环境中灵活机动与高效作业的迫切需求。
团队研制了一种基于压电驱动单元周向分布的无线化全向三足压电机器人，该机器人无需调整机身姿态即可实现平面全向移动。机器人不仅能负载13.63倍自重进行有效运动，且在经受0.6米高度跌落冲击与559倍自重静压后，依然保持良好的运动功能，且兼顾了快速移动与高精度微观定位能力。
在系统集成方面，团队利用叠层式设计，在三脚架式结构生成的底部空间内成功实现了控制、通信、传感与供电单元的厘米级高度集成，续航时间近50分钟(累计运动里程62.1米)。实验结果表明，基于所提出的点对点自主导航策略，该机器人能够实现指定轨迹自主运动与多机领航-跟随展示，并成功执行了迷宫穿越、气体泄漏检测、晶圆划痕检测、跨尺度显微观测等多项试验。
此外，该机器人未来有望与微型作业单元结合，进一步提升其在狭小环境中的多机协同作业与复杂任务执行能力。
