韓國科學家開發了一種柔性機器人薄片,能抓取物體并在物體表面移動。這一進展可改進自主系統在探索、觸覺顯示(幫助用戶“感知”虛擬刺激的技術)和智能醫療等領域的應用。近日,相關研究成果發表于《自然-通訊》。
類似折紙的折疊變形是一種成熟的方法,但傳統方法采用固定鉸鏈結構,限制了結構配置的范圍和適應性。韓國科學技術院的Jung Kim和同事制作的機器人折疊薄片由密集分布的熱敏電元件構成,受熱可改變形狀。
研究人員用一張40平方厘米的薄片展示了這一方法。該薄片由308個兼具加熱器和感受器功能的電阻構成。雙功能的構成使機器人可以實現精確控制移動,系統可根據感受器反饋作出持續調整。
通過讓機器人爬過物體表面及抓抬各種物品,如培養皿、塑料包裝和木棍等,研究人員展示了這一機器人薄片的靈活性。Kim和同事表示,這款機器人可實現-87度~109度之間的折疊角度,并在30℃~170℃的溫度范圍內保持性能一致性。系統還能快速、精確響應環境變化,以保障穩定性和效率的提升。
研究人員表示,這一可編程折疊薄片能提升自主系統的多功能性和可適應性,使之更有效地在不可預測的地形上發揮功能。未來,隨著材料技術和結構設計的進步,該技術潛力才能得到充分挖掘。