DARPA的虾米项目着眼于促进微型机器人的创新。(来源:美国国防部高级研究计划局)
美国军方多年来一直在研究微型机器人，但它们往往是智能有限的简单机器。然而，本周早些时候，美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了一项新计划，以改进受尺寸、重量和功率限制的微型机器人(SWaP)。
美国国防部高级研究计划局虾(短程独立微型机器人平台)是一项新的竞赛，开发多功能的微型到毫秒机器人平台，用于救灾场景。具体而言，DARPA虾米正在以下领域寻求建议:致动器材料和致动器机理开发;集成多模电源存储和高压转换解决方案;以及不受束缚的多功能微型到微型机器人平台。
DARPA说:“目前昆虫规模的机器人主要集中在机动性上，由于能源效率低的驱动和这种规模的能量存储有限，附加功能有限。”“因此，这类机器人往往很简单，智能有限，缺乏动力、导航、驱动和控制，无法完成移动以外的任务。”
如果你的想法足够创新，你就会得到回报。DARPA的虾球计划有3200万美元的资金。摘要截止日期为8月10日，而提案截止日期为9月26日。DARPA真正的虾球竞赛可能最早于2020年3月举行。
DARPA还透露了更多信息:“微到毫微米(即昆虫尺度)机器人研究已经从微机电系统(MEMS)和制造小型机器人的特定技术(如增层制造、压电驱动器和低功率传感器)的先前技术进步中获益良多。然而，到目前为止，还没有一个完整的微型或微型机器人系统能够熟练地执行复杂的任务。此外，当今绝大多数微型和微型机器人都依赖于系索(物理、光学、磁性或射频)来供电、控制和处理，这限制了它们在现实世界中的可用性。
“虾公司的目标是通过一系列奥运主题比赛，开发和展示多功能毫米到厘米大小的机器人平台。为了实现这一目标，虾公司还将开发基本的执行器和动力组件，以促进这些平台的发展。目标是实现短程微型到毫微机器人平台，能够执行复杂任务，用于灾害和紧急救援活动，以及检查大型机器人平台无法进入的危险环境。作为推动这些平台创新的指南，美国国家标准与技术研究院(NIST)第一反应机器人测试设施1的一些方面已被用于微型到毫微机器人。关键驱动因素包括机动性、操作、致动器材料和机制的改进、功率存储/续航和转换电路，以及实现最大尺寸、重量和功率(SWaP)最小化的平台工程。”
DARPA虾米奥运会一样的比赛
比赛将分为三个部分。首先，我们将研究新材料，寻求增加驱动器输出力的程度;第二项研究将着眼于提高四肢和其他附属物的传导效率。第三阶段将结合前两个阶段。DARPA说，虾球参赛者将参加一系列“奥运主题比赛”。以下是DARPA的试探性虾球活动:
跳高:微型机器人驱动器-动力系统必须从固定的起始位置垂直推进，仅测量垂直方向上的距离，并以生存能力为判断标准。虽然最多可以尝试五次，但平均三次跳跃将被使用。动力系统可以在跳跃之间充电。
跳远:微型机器人执行机构动力系统必须从一个固定的起始位置水平推进，仅测量水平方向上的距离，并以生存能力为判断标准。虽然最多可以尝试五次，但平均三次跳跃将被使用。动力系统可以在跳跃之间充电。
举重:微型机器人的致动器-动力系统必须提升一个质量，并且质量越来越大，直到致动器系统无法提升重量。垂直升降距离将作为评判标准。提升的持续时间(目标> 300秒)也将作为测量组合执行器系统续航能力的一种方法被考虑在判断标准中。电力系统可以在电梯之间充电。
推铅球:微机器人驱动动力系统必须以水平方向上的距离作为判断标准来推动物体。1克和5克的重量都必须尝试。不过，将使用三次尝试的平均值
最多可以尝试五次。电力系统可以在两次尝试之间充电。
拔河比赛:该微机器人驱动器-动力系统将连接到一个称重传感器，以测量驱动器机构的阻塞力。拖船的持续时间(目标>300秒)也将被考虑在评判标准中。平均三次尝试将被使用，尽管最多可以尝试五次。电力系统可以在两次尝试之间充电。
岩石堆:对于每一次尝试，微型机器人必须在至少两层内移动、提升和堆叠重量(从0.5克到2.0克不等)，并且在提升之间不能有人类互动或充电。堆叠的权重总数是评判标准。对于一组给定的重量，机器人最多可以尝试三次，每次尝试之间可以给机器人充电。
越野障碍赛马:参赛队伍将被告知相对于起点位置的精确位置和障碍类型(如跨栏、距离、步数等)。在每次尝试中，微型机器人必须在没有人类互动或在每个障碍物之间充电的情况下穿越整个过程。已清除障碍物的数目及总距离将作为评审标准。最多可以进行三次尝试，并且微型机器人可以在每次尝试之间进行充电。
冬季两项:参赛队伍可以选择三种信标类型(温度、光线或声音)，也可以选择使用所有三种类型的信标。在每次尝试中，微型机器人必须遍历一系列信标路径点，在每个路径点之间创建一个没有人类交互或充电的开路。已清关航路点数目及总距离将作为评审准则。最多可以进行三次尝试，并且微型机器人可以在每次尝试之间进行充电。
垂直提升:微型机器人将穿越两个表面，一个是浅倾斜(10度)，另一个是急倾斜(80度)。飞行的总垂直距离将是评判标准。最多可以进行三次尝试，并且微型机器人可以在每次尝试之间进行充电。
参赛队伍可以使用单一的微型机器人参加DARPA所有的虾球比赛，也可以使用单独的机器人参加每一场比赛。不过，DARPA确实表示，将优先考虑能够参加多项赛事的机器人。
DARPA微系统技术办公室的项目经理Ronald Polcawich说:“无论是在自然灾害、搜救任务、危险环境还是其他紧急救援情况下，机器人都有可能提供急需的援助和支持。”“然而，对于大型机器人平台来说，有一些环境是无法到达的。更小的机器人系统可以提供重要的辅助，但缩小这些平台需要底层技术的显著进步。”
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