科學家發(fā)現(xiàn)一種新方法，可使機器人擁有變形能力

近日，英國巴斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以給軟體機器人覆蓋一些材料，使它們能更以目的性的方式移動和運轉。

研究作者認為，他們對“活性物質”的突破性建模可能標志著機器人設計的轉折點。隨著這一概念的進一步發(fā)展，有可能不是通過其自然彈性而是通過其表面上人為控制的活動來確定軟機器人的形狀、運動和行為。

普通軟性材料的表面總會縮成一個球體。比如，水珠的出現(xiàn)是因為液體和其他軟性物質的表面會自然收縮到盡可能小的表面積—即球體。設計出一種活性物質，可以對抗這一趨勢。

人們希望，活性物質將帶來能自下而上運轉的新一代機器。這些新機器不是由中央控制器來控制，而是由許多單獨的活性單位制成，這些單位會相互協(xié)作，以決定機器的運動和功能。這類似于人體生物組織的運轉，如心肌中的纖維。

利用這個想法，科學家在新研究中提出了理論并進行了模擬，描述了一種表面受到主動壓力的3D軟固體。他們發(fā)現(xiàn)，這些主動壓力擴大了材料表面，同時拉動了下面的固體，從而導致了整體形狀改變。固體呈現(xiàn)的精確形狀，可以通過改變這種材料的彈性性能來調整。

科學家表示，他們將在下一階段把這項一般原則應用于設計特定機器人，比如軟體機械臂。

該研究論文題為“Active elastocapillarity in soft solids with negative surface tension”，已發(fā)表在《科學進展》上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk3079

標簽：