新软体机器人可同时进行三种行为
发布时间: 2024-01-17 13:52:34
科技日报北京1月16日电 （记者张梦然）美国北卡罗来纳州立大学研究人员设计了一种新的软体机器人。它可同时进行3种行为：向前滚动，像唱片一样旋转，以及沿着围绕中心点运行的路径移动。该设备无需人工或计算机控制即可运行，有望开发可用于导航和绘制未知环境的柔性机器人设备。研究发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。
新软体机器人由丝带状液晶弹性体制成。
图片来源：北卡罗来纳州立大学
新的软体机器人被称为“扭曲环形机器人”，由丝带状液晶弹性体制成。这些弹性体像烤肉面条一样扭曲，然后在末端连接在一起，形成一个类似手镯的环。当机器人放置在至少55℃的表面上时，色带接触表面的部分会收缩，而暴露在空气中的色带部分则不会收缩。这会引起滚动运动，表面温度越高，机器人滚动得越快。
该机器人也可沿着其中心轴旋转，就像转盘上的唱片一样。当它向前移动时，会沿着围绕中心点的轨道路径移动，基本上是绕一个大圆圈移动。然而，如果它遇到边界，就会沿着边界移动。
这一机器人最大的亮点，在于它们的行为是由结构设计和材料决定的，而不是由计算机或人为干预来指导的。
因此，研究人员通过设计几何形状，就可微调机器人的行为。例如，他们可通过扭转丝带来控制其旋转方向；可通过改变色带的宽度、色带中的扭曲次数等来调整速度。
在概念验证测试中，扭曲环形机器人能够遵循各种密闭空间的轮廓，可沿着边界线绘制出复杂空间轮廓，并能确定边界中的间隙或损坏。
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