如今，大多數(shù)軟機器人依靠外部電源和控制，使它們與車外系統(tǒng)連接或用硬件組裝。現(xiàn)在，來自哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）和加州理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了受折紙結(jié)構(gòu)啟發(fā)的軟機器人系統(tǒng)，可以根據(jù)外部刺激移動和改變形狀，為完全不受束縛的軟件鋪平道路機器人。

該研究發(fā)表在Science Robotics上。

研究人員使用折紙來制作多功能軟機器人。通過連續(xù)折疊，折紙可以在單個結(jié)構(gòu)中編碼多種形狀和功能。研究團隊使用被稱為液晶彈性體的材料，在暴露于高溫時會改變形狀，研發(fā)團隊可以三維打印兩種類型的軟鉸鏈，這些軟鉸鏈可以在不同的溫度下折疊，因此可以按照特定的順序進(jìn)行編程。

為了演示這種方法，Kotikian，McMahan和團隊構(gòu)建了幾個軟設(shè)備，包括一個綽號為“Rollbot”的無繩軟機器人。Rollbot以平板開始，長約8厘米，寬約4厘米。當(dāng)放置在約200°C的熱表面上時，一組鉸鏈折疊并且機器人卷曲成五角形輪。另一組鉸鏈嵌在車輪的五個側(cè)面中的每一個上。鉸鏈在與熱表面接觸時折疊，推動輪轉(zhuǎn)向下一個鉸鏈折疊的下一側(cè)。當(dāng)它們從熱表面滾落時，鉸鏈展開并準(zhǔn)備好進(jìn)行下一個循環(huán)。

自推式Rollbot以平板開始，大約8厘米長，4厘米寬，當(dāng)放置在熱表面上時卷曲成五角形輪。嵌入在車輪五個側(cè)面中的每個側(cè)面上的鉸鏈在與表面接觸時折疊，推動車輪轉(zhuǎn)向下一側(cè)。當(dāng)鉸鏈從熱表面滾落時，它們展開并準(zhǔn)備好進(jìn)行下一個循環(huán)。

“許多現(xiàn)有的軟機器人需要系繩連接到外部動力和控制系統(tǒng)，或者受到它們施加的力量的限制。這些主動鉸鏈非常有用，因為它們允許軟機器人在系繩不實用的環(huán)境中操作并且可以多次抬起物體比鉸鏈重，“——麥克馬漢（作者）。

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該設(shè)備演示了順序折疊。它可以在加熱時折疊成類似于回形針的緊湊折疊形狀，并在冷卻時展開。

Square Foldhttps://www.zhihu.com/video/1148566724642115584

當(dāng)頂部鉸鏈致動溫度從環(huán)境溫度升高到100°C時，該設(shè)備演示順序折疊，在底部鉸鏈致動的情況下達(dá)到150°C。

雖然這項研究只關(guān)注溫度響應(yīng)，但液晶彈性體也可以編程，以響應(yīng)光，pH，濕度和其他外部刺激。

自動推進(jìn)式Rollbot的印刷圖案

“這項工作展示了建筑復(fù)合材料中響應(yīng)聚合物的組合如何能夠?qū)е虏牧显诓煌拇碳は伦詣訂印?#xff0c;這些材料可以編程執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，模糊材料和機器人，“——加州理工學(xué)院機械工程和應(yīng)用物理學(xué)教授，該研究的共同主要作者Chiara Daraio。

討論：這項研究使用了液晶彈性體作為驅(qū)動材料（利用熱驅(qū)動液晶彈性體可逆形變），在Demo中展示了一個無系留的機器人，結(jié)構(gòu)設(shè)計的很巧妙。當(dāng)?shù)撞裤q鏈與熱的底板接觸時激活推動機器人滾動，當(dāng)離開地面后冷卻恢復(fù)原狀，周而復(fù)始驅(qū)動機器人不斷向前滾動。但是無系留這個其實有點不硬核。系留機器人對于應(yīng)用的限制很大，所以機器人是無系留設(shè)計對應(yīng)用很重要。目前主要有兩種方式：1.使用自帶能源 2. 使用無線遠(yuǎn)程供能（電磁波，激光），比如手機的無線充電(或許)也可以算得上。但是在這個研究中，研究者實際是把能量的來源放在了加熱的地板上，這個無系留比系留的機器人更受限了。

所以總的來說，文章從液晶彈性體的光熱驅(qū)動出發(fā)設(shè)計了一種具有巧妙結(jié)構(gòu)的滾動機器人，為文章提供了很大亮點, 但是實際用途不是很大。不過液晶彈性體的光熱驅(qū)動應(yīng)用于軟體機器人領(lǐng)域還是很有前景的。（一家之言，歡迎共同討論）

參考：

Untethered soft robotic matter with passive control of shape morphing and propulsion?robotics.sciencemag.orgSelf-folding 'Rollbot' paves the way for fully untethered soft robots?techxplore.com

推薦：

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的被远程机器长时间无响应 (错误码:[308])_自动折叠式“Rollbot”为完全不受束缚的软机器人铺平了道路...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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