自動折疊Rollbot可以根據(jù)熱量改變其形狀

從太空探索到醫(yī)療保健，軟機(jī)器人具有潛在的應(yīng)用，因為它們能夠根據(jù)環(huán)境的需要改變形狀。大多數(shù)軟機(jī)器人需要被“束縛”，這意味著它們需要連接到提供壓縮空氣或指令的電纜上?，F(xiàn)在，一個科學(xué)家小組已經(jīng)提出了一個不受限制的軟機(jī)器人，能夠根據(jù)熱量改變其形狀。

在科學(xué)機(jī)器人學(xué)的一篇新論文中，加州理工學(xué)院的一個團(tuán)隊描述了使用像折紙這樣的折疊來創(chuàng)建一個靈活的軟機(jī)器人。他們創(chuàng)造了兩種不同類型的鉸鏈，它們在不同溫度下折疊，因此當(dāng)機(jī)器人加熱時，它會按特定順序折疊。

鉸鏈的優(yōu)點是它們允許機(jī)器人配置成不同的形狀但在設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)。其他軟機(jī)器人具有難以預(yù)測和控制的斑點體，但鉸鏈機(jī)器人僅需要在鉸鏈的小區(qū)域中變形。

他們使用這種技術(shù)制造的一個機(jī)器人是Rollbot，它以8厘米×4厘米大小的平板開始。當(dāng)Rollbot放置在熱表面上時，其鉸鏈折疊并成為五角輪。

當(dāng)Rollbot實現(xiàn)其車輪形狀時，其側(cè)面與熱表面接觸并鉸接出另一組面板，這些面板將機(jī)器人向前推。機(jī)器人可以基本上自主地滾動。

“這些不受限制的結(jié)構(gòu)可以被動控制，”加州理工學(xué)院工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究生Arda Kotikian解釋說。“換句話說，我們需要做的就是將結(jié)構(gòu)暴露在特定的溫度環(huán)境中，它們將根據(jù)我們對鉸鏈進(jìn)行編程的方式做出響應(yīng)。”

雖然這些機(jī)器人受溫度控制，但未來版本可能受光，pH或濕度等其他因素控制。能夠以這種方式操縱活性材料“能夠設(shè)計和制造全新類型的軟機(jī)器人物質(zhì)，”加州理工學(xué)院生物啟發(fā)工程教授Jennifer A. Lewis說。