世界最小最轻无线陆空两栖机器人！能自由变形态还定格姿势

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清华制造出会变形的“迷你机器人”！它长9厘米。它能跑。它能飞。它还能“定格”任意姿势

你可曾见过能如同变形金刚一般自由变换形态的微型机器人？清华大学团队近期有了一项了不起的成果。那就是世界最小且最轻的无线陆空两栖机器人。它体长仅仅9厘米。重量只有25克。然而却能够在陆地快速奔跑。在空中进行滑翔。甚至还可以将任意动作“定格锁定”。这直接刷新了微型机器人的“能力边界”！4月18日 这项成果登上了国际顶刊《自然—机器智能》 这简直就是现实版的“机械昆虫”

图是迷你版“变形金刚”。它由多个驱动器单元构成。图片由清华团队提供

一、核心黑科技：让小机器人实现“形态自由”

过去 5 厘米以下的微型驱动器如“鸡肋” 要么只能做简单变形 要么变完后“站不稳” 致使小机器人功能单一 清华团队凭借两大创新打破此僵局

1. 能屈能伸还能“刹车”的“变形心脏” 。他们研发出薄膜状微型驱动器。它依靠电信号就能达成毫米级精度的连续变形。若想变成四轮车跑。速度可达1.6米/秒。此速度比普通蚂蚁快3倍。若想飞起来。展开“翅膀”就能滑翔到2米高。并且变到任意形状后能“一键锁定”。稳稳地定住不动。这如同给机器人装了个“肌肉记忆开关”。其能耗还不到电池的1.7%这种具备“变形 + 锁定”能力的小机器人 彻底告别了“变形后站不稳”的尴尬情况 不管是高速移动 还是在空中悬停 它都能够保持稳稳当当的状态

采用“搭积木”式组装方式，功能任由你拼。驱动器如同乐高积木般灵活，几毫米大小的模块能够拼接传感器、电机等“零件”，可以轻松搭建出会爬墙的特种机器人。还能轻松搭建出会钻缝的特种机器人。比如给它安装一个微型摄像头，它就能钻进宽度为10厘米的管道去检查是否漏水。给它添加一个光谱传感器，在废墟中扫描一遍，就能为文物残片“建模”。甚至它还能依据任务需求，随时更换具备不同功能的“配件”，真正达成“小身材，多面手”的效果。

图展示的是微型无线陆空两栖机器人处于地面运动模式的状态 此图由清华团队提供

二、这小家伙未来能干啥？

简直堪称“全能打工人”。千万别小瞧这个“迷你变形金刚”。它的应用场景比你所想象的更为酷炫。

它是工业设备的“体检医生”。在核电站、化工厂等高危场景中，它能钻进直径仅10厘米的管道。它还能爬上几十米高的风电叶片。它通过形态切换适应狭窄或复杂的路径。一旦发现设备裂纹、腐蚀等隐患，它会立即通过无线传输回传高清图像和数据。这能让工程师足不出户就掌握设备“健康状况”。它彻底替代了人工冒险作业。

2. 地质灾害的“侦察兵” 。在地震、塌方等灾害现场，废墟中的瓦砾堆、裂缝对人类救援而言充满危险。但对它来说却很容易应对：遇到平坦路面，它能切换成轮式快速移动；爬陡坡、过碎石时，它会变成履带式稳步前行；遇到深沟或高墙，它能展开机翼直接滑翔跨越。同时，它搭载的生命探测传感器还能精准扫描废墟下的生命迹象，为黄金救援时间争取“先机”

在考古现场 它能贴着千年壁画低空飞行 用微距镜头捕捉毫米级细节 它能钻进狭小的古墓缝隙 通过3D扫描技术还原文物的位置和状态 连人类难以触及的角落都能被它探得明明白白 未来 或许它能成为文物修复专家的眼睛 让古老文明的保护更精准 更高效

三、国际对比：咱的机器人赢在哪？

和国外同类研究相较，清华团队成果堪称“全能选手”。美国加州大学伯克利分校曾研发出微型飞行器，仅重21毫克，比一片羽毛还轻，但其只能飞行，落地后便无法行动。麻省理工学院的折纸机器人虽能变形，却需依赖外部加热驱动，如同“提线木偶”般不够“自主”。清华的机器人实现了“三项全能”。它能在陆地跑，也能在空中飞，可实现陆空两栖自由切换。它能通过无线信号自主控制，无需“牵线”或近场遥控。更厉害的是，它在任意变形状态下都能精准“锁定”，彻底解决了小尺寸驱动器“变形难、定不住”的国际难题，被国际审稿人评价为“突破了微型机器人微型化与功能复杂化的核心瓶颈”

四、未来还有啥盼头？

科学家致力于使机器人更加“聪慧”且“耐用”。当前机器人的单次续航时长约为20分钟。该团队已确定了两个重点攻关方向。

首先是“续航升级”。计划开展光能、振动能等环境能量收集技术的研发工作。要让机器人在运动过程中能够自行“充电”。目标是把工作时长延长到2小时以上。从而彻底摆脱“电量焦虑”。

二是“智商提升”。未来会给机器人装上轻量化AI芯片。使它拥有自主避障能力。还具备路径规划等能力。甚至能实现“蜂群协作”。例如一群小机器人组队进入复杂管道网络。有的负责侦察。有的负责搬运。通过“分工合作”完成更复杂的任务。

五、网友热评：科幻照进现实！

以后家里管道要是漏水了，不用再拆墙。放个机器人进去，它能自动找到漏点。科技改变生活！想起科幻电影里的机械昆虫。没想到清华真把它造出来了。中国科研太牛了！期待看到它在废墟里救人的那天。也期待看到它在文物古迹里发挥作用的那天。它简直就是人类的电子助手！这项成果带来了巨大改变。它让微型机器人不再只是“单一技能选手”，而是摇身一变成为“全能特种兵”。它还宛如一把钥匙。这把钥匙开启了工业领域的新可能。开启了救援领域的新可能。开启了勘探等领域的新可能。就如同张一慧教授讲的那样。当机器人能够像自然界生物一样适应环境时。它们便能够成为人类探索复杂世界的“电子眼睛和手脚”随着技术加速转变。或许在不久以后。我们就能见到这些“迷你变形金刚”在各个高危场景中活跃。用科技的力量守护人类安全。拓展认知边界。

参考文献

清华大学航天航空学院。2025年。能变形的微型机器人出现。世界最小无线陆空两栖机器人问世。此消息来自清华大学官网

张，Y.H.等人（2025年）。3D形状以及用于……

清华大学航天航空学院于2025年发布学院概况与科研方向。该内容来自清华大学航天航空学院官网