仿生学启发设计的柔软的毛毛虫机器人利用折纸的力量移动身体
摘要：
如果软体机器人使用刚性致动器移动身体，那么它就不是真正的软体机器人了，不是吗？不一定，一个以毛毛虫为灵感的实验性新型机器人利用柔软、可折叠的折纸片段来蠕动和转向，从而解决了这一难题。该设备名为"Robotopillar"，由普林斯顿大学和北卡罗莱纳州立大学的工程师合作完成。
正如我们最近看到的其他蛇形机器人一样，它（或它的后代）有朝一日可能会被用于搜索被困在灾难现场废墟下的幸存者，甚至可能用于探索其他星球的表面。
它的模块化机身由一排磁性连接的分段组成。必要时，这些部分可以相互分离，并作为一个协作"蜂群"四处移动。不过，在大多数应用中，它们还是会像毛毛虫一样连在一起。
每个圆柱形部件的 PET（聚对苯二甲酸乙二酯）表皮都采用了克瑞斯林式折纸图案。简而言之，这种折纸图案由多个对角折痕组成，可使圆柱段向下扭转成扁平圆盘状，然后再膨胀成圆柱状。
每条折线上都有由液晶弹性体和聚酰亚胺组成的薄"控制条"，这两种材料上都覆盖着一条与电源相连的银纳米线。向纳米线网络施加电流会使其发热，进而加热控制条。
液晶弹性体条对热量的反应是收缩，而聚酰亚胺条则同时膨胀。这种沿折叠线的不对称组合反应使膜段向下扭曲成圆盘状。当电流关闭时，薄膜又会膨胀成圆柱体。以这种方式依次激活所有区段，机器人就可以向前或向后移动。
也就是说，纳米线"加热器"带可以只在片段的一侧激活。这将导致该段仅在这一侧收缩。如果以这种方式触发了相邻的几个节段，Robotopillar 的身体就会向那个方向弯曲和移动。科学家们目前正在努力提高机器人的速度并改进其转向性能。
由普林斯顿大学博士后研究员赵拓领导的研究论文最近发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
您可以在Vimeo 上观看机器直立人的行动。
