中新網(wǎng)北京8月6日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》最新發(fā)表一篇機(jī)械工程研究論文稱，研究人員開發(fā)出一款可編程的柔性折疊薄片機(jī)器人，能抓取物體和在物體表面移動(dòng)。

這項(xiàng)機(jī)器人研究進(jìn)展，可改進(jìn)自主系統(tǒng)在探索、觸覺顯示(幫助用戶“感知”虛擬刺激的技術(shù))和智能醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。

該論文介紹，設(shè)計(jì)能夠改變形狀的機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，例如探索環(huán)境或操控物體。類似折紙的折疊變形是一種成熟的方法。但傳統(tǒng)方法采用固定鉸鏈結(jié)構(gòu)，限制了結(jié)構(gòu)配置的范圍和適應(yīng)性。

本項(xiàng)研究成果相關(guān)示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖

在本項(xiàng)研究中，論文共同通訊作者、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Inkyu Park和Jung Kim與同事合作制作出一個(gè)機(jī)器人折疊薄片，使用密集分布的熱敏電元件構(gòu)成，受熱可改變形狀。他們用一張40平方厘米的薄片展示了這一方法，該薄片由308個(gè)兼具加熱器和感受器功能的電阻構(gòu)成。這種雙功能使之可以實(shí)現(xiàn)精確控制移動(dòng)，系統(tǒng)可根據(jù)感受器反饋?zhàn)鞒龀掷m(xù)調(diào)整。

論文作者通過讓這款柔性的折疊薄片機(jī)器人爬行過表面，以及抓抬培養(yǎng)皿、塑料包裝和木棍等各種物品，展示該機(jī)器人折疊薄片的靈活性。

研究表明，折疊薄片機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)大范圍的折疊角度，并在一定溫度范圍內(nèi)(30°C到170°C)保持性能一致性。此外，其自主系統(tǒng)還能快速精確響應(yīng)環(huán)境變化，以保障穩(wěn)定性和效率的提升。

論文作者總結(jié)認(rèn)為，這一可編程的柔性折疊薄片機(jī)器人能提升自主系統(tǒng)的多功能性和可適應(yīng)性，使之能更有效地在不可預(yù)測(cè)的地形上發(fā)揮功能。不過，后續(xù)研究應(yīng)用還需要材料技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)步，才能充分挖掘該技術(shù)的潛力。(完)