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IT之家 10 月 18 日消息,據外媒 Interesting Engineering 今日報道,美國北卡羅來納州立大學研究團隊研發出一種新型薄片機器人,這些機器人沒有馬達,卻能完成多種動作,并可以折疊成數百種穩定形態。
這些名為“metabots”的機器人就像會動的塑料薄片,能夠在表面滑動或抓取物體。
北卡羅來納州立大學機械與航空航天工程教授、論文通訊作者殷杰(音譯)表示:“我們從帶孔的簡單聚合物薄片開始,通過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。這些薄膜充當執行器,讓我們能夠遠程控制薄片形狀?!?/p>
IT之家從報道中獲悉,這些平面機器人擁有多種運動模式,可以跳躍或爬行,并可調節速度。
論文第一作者、北卡羅來納州立大學博士生周才志(音譯)指出,多個薄片連接后,初始平鋪的結構可以自行彎曲和折疊,形成多種穩定形態?!氨热缢钠∑B接在一起,metabot 既可以像紙張一樣平坦,又能折疊成 256 種不同穩定狀態。”
研究團隊還指出,這些機器人可以根據地形變化調整形狀和步態,執行抓取、搬運等多種任務?!霸诒∧ぶ屑尤雺弘姴牧虾螅ㄟ^調節電壓和頻率,可以讓 metabots 產生可控振動,從而精確控制運動。例如,metabot 可以在原地向左或向右旋轉?!?/p>
該研究發表在《Science Advances》上,利用可展開表面的多穩定薄殼超構結構,實現高可重構性,用于自適應操作和運動。這些結構通過切割并粘合帶孔的薄聚合物片構成,可編程存儲彈性能量。
單個單元可實現 20 種穩定形態,而四單元組合通過簡單折疊可產生 256 種重新配置狀態。
研究人員表示:“當這些超構結構與多響應軟執行器結合后,就形成高度自適應的 metabots,包括通用非侵入雙穩軟抓手、磁力多步態跳躍器以及由磁力和電活性驅動的雙響應爬行器?!边@些系統適應性強、機動性高,能夠通過按需變形在復雜地形和狹小空間中自由行動,為節能且可重構的軟體機器人平臺奠定基礎。
殷杰表示:“這是初期概念驗證,但表明這種機器人方法既低成本又高度靈活。我們希望將超材料與機器人技術結合,實驗結果顯示前景非常可觀?!?/p>
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