繼螺絲粉機(jī)器人后，北卡羅萊納州立大學(xué)機(jī)械航空系副教授尹杰團(tuán)隊(duì)最近研發(fā)出一種能像輪胎一樣滾動(dòng)、像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)、像衛(wèi)星一樣繞軌道運(yùn)行的新型軟體機(jī)器人。1月8日，該研究論文發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
“我們這款軟體機(jī)器人由帶狀液晶彈性體制成，像麻花一樣扭曲，把兩端粘在一起，形成了一個(gè)類似手鐲的圓環(huán)。當(dāng)它被放置在55攝氏度的表面上時(shí)，就會(huì)自主的產(chǎn)生滾動(dòng)，表面溫度越高，機(jī)器人滾動(dòng)的速度就越快。”論文通訊作者尹杰在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)介紹。
有趣的是，該機(jī)器人能產(chǎn)生三種運(yùn)動(dòng)：第一種是從里往外翻轉(zhuǎn)；第二種是能沿著自己的圓心開始自轉(zhuǎn)；第三種是圍著環(huán)外的一個(gè)點(diǎn)去轉(zhuǎn)動(dòng)，就像行星公轉(zhuǎn)一樣。
這項(xiàng)研究的一大亮點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源不同。這款軟體機(jī)器人是由物理智能控制行為，這意味著它們的行為是由其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料決定的，而不是由計(jì)算機(jī)或人類干預(yù)來(lái)決定。
“它們能從環(huán)境中捕捉熱能，然后把這些熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，也就是說(shuō)它們不需要電池就能運(yùn)動(dòng)。”尹杰說(shuō)。
“我們觀察到這款軟體機(jī)器人可以像螞蟻一樣貼著物體的邊緣走，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論它被放入到正方形還是三角形的空間里，它都能夠找到邊緣，并沿著邊緣開始運(yùn)動(dòng)，繪制出空間的輪廓。它還可以識(shí)別邊緣上的缺口或損壞。”論文第一作者、北卡羅萊納州立大學(xué)機(jī)械航空系博士生漆方杰在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō)。
圖中展示了機(jī)器人能繪制出空間的輪廓。 受訪者供圖
“這種功能對(duì)于幫助我們導(dǎo)航或繪制未知環(huán)境的地圖非常有用。而且由于體軟、耐熱等特性，它可以替代硬型機(jī)器人到很熱的環(huán)境中執(zhí)行‘任務(wù)’。”漆方杰指出。
