加利福尼亚大学圣迭戈分校和CEA Leti公司的研究人员开发出一种新型电路设计，可促进微型机器人设备（特别是微型无人机）的发展。

　　研究人员要解决如何平衡微型无人机电源和尺寸的难题。微型机器人的主要问题是电池寿命有限，这些设备通常只有几克重，却需要大量电力来驱动其微型电机和传感器。

　　为了最大限度地延长飞行时间，需要尽量减轻系统所有组件的重量，这包括电池和处理电能所需的所有电子器件。

　　传统的电池解决方案过于笨重，不适用于这种小型设备。为了解决这个问题，研究人员利用微型固态电池来延长这些小型设备的工作寿命。这些电池封装紧凑，能量密度高，非常适合为微型设备供电。

　　研究人员将多个固态电池按特定配置排列，以创建一个可动态调节电压和功率输出的系统，从而满足微型机器人的不同需求。传统的电池设置保持固定的配置，但这种新设计使系统能够根据需要在串联和并联之间切换。

　　据研究人员解释，当无人机需要更高的电压来操作其微型作动器时，系统会动态地将单个电池串联起来，一步步叠加，直到达到所需的电压。而当需要较小功率时，电池可以并联重新排列，以最大限度地提高储能效率。

　　这种在双重配置之间转换的能力使设备能够适应波动的电力需求，优化能源使用。该设计的一个显著特点是，这种切换无需添加笨重的组件，否则就会破坏创建轻型设备的目标。

　　研究人员还在电路中加入了能量回收机制。该系统可将微作动运行过程中产生的能量反馈到电池中，从而有效地为电池充电。这一过程有助于提高能源效率，延长设备的运行时间。

　　该系统使用了18个电池单元的早期商用固态电池，在连续工作50多个小时的情况下产生了高达56.1伏的电压。整个系统仅重1.8克。

　　有前途的应用之一是救灾。有了新的电路设计，这些无人机可以工作更长时间，提高它们在这种危急情况下的效率。例如，当建筑物倒塌时，目前的机器人可能过于庞大，无法在狭窄的区域内行动。然而，一群小到可以停在指甲上的微型无人机，可以拍着翅膀进入狭小的空间，检查建筑物是否存在化学危险，甚至搜寻被困人员。

　　该项目向真正微型和长寿命机器人设备的动力开发迈出了一步。未来的研究重点是完善该系统，并探索其在各种机器人平台上的应用。 （航柯）