IT 之家 10 月 18 日消息，據(jù)外媒 Interesting Engineering 當(dāng)日報道，美國北卡羅來納州立大學(xué)研究團(tuán)隊成功研發(fā)出一種新型薄片機(jī)器人。這些機(jī)器人無需馬達(dá)，卻能完成多種動作，還可以折疊成數(shù)百種穩(wěn)定形態(tài)。

名為“metabots”的這些機(jī)器人，就如同會動的塑料薄片，能夠在表面滑動或者抓取物體。

北卡羅來納州立大學(xué)機(jī)械與航空航天工程教授、論文通訊作者殷杰（音譯）稱：“我們從帶孔的簡單聚合物薄片入手，在薄片表面涂覆特殊薄膜，就能加入對電或磁場敏感的材料。這些薄膜充當(dāng)執(zhí)行器，使我們能夠遠(yuǎn)程控制薄片形狀?！?/p>

IT 之家從報道中了解到，這些平面機(jī)器人具備多種運動模式，能夠跳躍或爬行，并且可以調(diào)節(jié)速度。

論文第一作者、北卡羅來納州立大學(xué)博士生周才志（音譯）指出，多個薄片連接后，最初平鋪的結(jié)構(gòu)能夠自行彎曲和折疊，形成多種穩(wěn)定形態(tài)?！袄缢钠∑B接在一起，metabot 既可以像紙張一樣平坦，又能折疊成 256 種不同的穩(wěn)定狀態(tài)。”

研究團(tuán)隊還表示，這些機(jī)器人可以根據(jù)地形變化調(diào)整自身形狀和步態(tài)，執(zhí)行抓取、搬運等多種任務(wù)?！霸诒∧ぶ屑尤雺弘姴牧虾螅ㄟ^調(diào)節(jié)電壓和頻率，能讓 metabots 產(chǎn)生可控振動，從而精確控制其運動。比如，metabot 可以在原地向左或向右旋轉(zhuǎn)?！?/p>

該研究成果發(fā)表在《Science Advances》上，其利用可展開表面的多穩(wěn)定薄殼超構(gòu)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高可重構(gòu)性，用于自適應(yīng)操作和運動。這些結(jié)構(gòu)通過切割并粘合帶孔的薄聚合物片構(gòu)成，能夠可編程存儲彈性能量。

單個單元可實現(xiàn) 20 種穩(wěn)定形態(tài)，而四單元組合通過簡單折疊能產(chǎn)生 256 種重新配置狀態(tài)。

研究人員表示：“當(dāng)這些超構(gòu)結(jié)構(gòu)與多響應(yīng)軟執(zhí)行器結(jié)合后，便形成了高度自適應(yīng)的 metabots，包括通用非侵入雙穩(wěn)軟抓手、磁力多步態(tài)跳躍器以及由磁力和電活性驅(qū)動的雙響應(yīng)爬行器?！边@些系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動性高，能夠通過按需變形在復(fù)雜地形和狹小空間中自由行動，為節(jié)能且可重構(gòu)的軟體機(jī)器人平臺奠定了基礎(chǔ)。

殷杰表示：“這只是初期的概念驗證，但表明這種機(jī)器人方法既低成本又高度靈活。我們期望將超材料與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實驗結(jié)果顯示前景十分可觀?！?/p>

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