波兰团队打造毛毛虫机器人：驱动和控制全靠光线

发布时间：2022-06-09 13:59:19 阅读：次来源：护肘厂家

波兰团队打造毛毛虫机器人：驱动和控制全靠光线上周，媒体报道过一款章鱼机器人，它独特的外表为很多人留下了深刻的印象，并为软体机器人的研究指明了道路。而随着技术的进步，软体机器人研究进入了更加微型的领域毛毛虫机器人。科学家们对毛毛虫机器人的研究已经有一段时间了，其特殊的形状让它具有超人般速度及柔韧性，能够在非常艰险的空间内蠕动，并可以非常迅速地改变前进方向，能够用来进行营救以及内部采集工作，为人类创造便利。而近日，波兰华沙大学物理学院研究团队运用液晶弹性体科技（该技术最初由佛罗伦萨LENS研究所研发），打造了一款15毫米长的仿生微型软体机器人，它能够模仿毛毛虫的步态。值得一提的是，这款机器人能从绿色光线中吸收能量，并由激光射线控制。除了在平面上爬行，它还能爬过小坡、挤过缝隙，还能运输东西。在过去的几十年中，科学家和工程师一直在努力打造能够模仿自然界生物的机器人。不过，这些机器人大多拥有坚硬的骨骼和关节，由电力或是气压传动装置驱动。然而，自然界中很多生物都是软体生物（比如蚯蚓、蜗牛、昆虫幼虫等等），它们能够自如运用不同的策略，在复杂的环境中生存。迄今为止，软体机器人的研究仍然面临诸多限制，打造出来的机器人大多体积也较为庞大（通常为几十厘米），这主要由于能量管理和远程控制方面遇到的困难。

液晶弹性体（LCE）是一种智能材料，它能够在可见光的照射之下改变形状。在结合了最新研发的技术之后，它能通过预先设定的驱动性能，将这些柔性物质变成任意一种三维形状。这种由光线驱动的变形将能使单片LCE结构在无需许多离散致动器的情况下，进行复杂的动作操作。现在，华沙大学研究人员与意大利LESN研究所和英国剑桥大学的研究人员合作，共同开发出一种软体毛毛虫机器人，它使用光力学液晶弹性体单块集成电路设计。机器人的身体由光敏感的弹性体条纹构成。通过控制变形模式，机器人能够模仿不同动物的步态。同时，它还能够爬过小坡、挤过缝隙、推动重量为其身体10倍的物体，这表明它能够在具有挑战性的环境中完成任务，还能为未来的潜在应用指明方向。华沙大学物理光子纳米结构系教授、该项目负责人PiotrWasylczyk表示：设计软体机器人需要全新的力学模式、能量供应和控制系统。自然是指导我们的力量。一开始，我们就从自然中学习，根据自然进化方式改变我们的设计方法。研究人员希望这种新型材料、制作技术和设计策略可以打开微型软体机器人的新大门，让更多科学家创造更多微型和毫米级的机器人，并让这些机器人拥有更多的技能，比如游泳（表面或水下），甚至飞行。

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