韩国科学家开发了一种柔性机器人薄片,能抓取物体和在表面移动。这一进展可改进自主系统在探索、触觉显示(帮助用户“感知”虚拟刺激的技术)和智能医疗等领域的应用。相关研究8月5日发表于《自然-通讯》。
设计能够改变形状的机器人能实现多种应用,例如探索环境或操控物体。类似折纸的折叠变形是一种成熟的方法,但传统方法采用固定铰链结构,限制了结构配置的范围和适应性。
韩国科学技术院的Jung Kim和同事制作了一个机器人折叠薄片,使用密集分布的热敏电元件构成,受热可改变形状。研究者用一张40 平方厘米的薄片展示了这一方法,该薄片由308个兼具加热器和感受器功能的电阻构成。这种双功能使之可以实现精确控制移动,系统可根据感受器反馈作出持续调整。
薄片机器人正在抓起物体。图片来自作者
研究者通过让机器人爬行过表面和抓抬各种物品(如培养皿、塑料包装和木棍),展示了这一机器人薄片的灵活性。Kim和同事表示它可实现-87°至109°之间的折叠角度,并在一定温度范围内(30℃到170℃)保持性能一致性。系统还能快速精确响应环境变化,以保障稳定性和效率的提升。
研究者表示,这一可编程折叠薄片能提升自主系统的多功能性和可适应性,使之能更有效地在不可预测的地形上发挥功能。然而,还需要材料技术和结构设计的进步,才能充分挖掘该技术的潜力。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61838-3
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