“薄片”折疊機(jī)器人能幫人撿拾物品

韓國(guó)科學(xué)家開發(fā)了一種柔性機(jī)器人薄片，能抓取物體并在物體表面移動(dòng)。這一進(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。近日，相關(guān)研究成果發(fā)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(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。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院的Jung Kim和同事制作的機(jī)器人折疊薄片由密集分布的熱敏電元件構(gòu)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(gè)兼具加熱器和感受器功能的電阻構(gòu)成。雙功能的構(gòu)成使機(jī)器人可以實(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。

通過讓機(jī)器人爬過物體表面及抓抬各種物品，如培養(yǎng)皿、塑料包裝和木棍等，研究人員展示了這一機(jī)器人薄片的靈活性。Kim和同事表示，這款機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)-87度～109度之間的折疊角度，并在30℃～170℃的溫度范圍內(nèi)保持性能一致性。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。

研究人員表示，這一可編程折疊薄片能提升自主系統(tǒng)的多功能性和可適應(yīng)性，使之更有效地在不可預(yù)測(cè)的地形上發(fā)揮功能。未來，隨著材料技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)步，該技術(shù)潛力才能得到充分挖掘。