由毛毛虫启发：软体机器人的新运动方式

毛毛虫机器人由两层聚合物组成，当暴露在高温下时，它们的反应不同。底层受热时收缩，顶层受热时膨胀。美国北卡罗莱纳州立大学的科学家们近日公布了一项由毛毛虫启发的软体机器人技术。这一机器人...

毛毛虫机器人由两层聚合物组成，当暴露在高温下时，它们的反应不同。底层受热时收缩，顶层受热时膨胀。

美国北卡罗莱纳州立大学的科学家们近日公布了一项由毛毛虫启发的软体机器人技术。这一机器人可以在狭窄空间中灵活移动，并借助特殊的银纳米线模式进行控制，该模式可以利用热量来控制机器人的弯曲方式。

据了解，该毛毛虫机器人的运动机理与自然界中的毛毛虫有相似之处，都是通过身体的局部曲率控制运动。朱勇教授解释称：“当毛毛虫向前拉动和向后推动自己时，身体的弯曲程度有所不同。我们从这一生物力学特性中获取灵感，并通过纳米线加热器模仿这一特性，从而控制软体机器人的曲率和运动。”

在软机器人领域，设计能够在不同方向移动的机器人一直是一项重大挑战。朱勇补充道：“嵌入式纳米线加热器为我们提供了双向控制机器人运动的可能性。我们不仅可以通过加热模式来控制机器人的弯曲部分，而且可以通过调节施加的热量来控制弯曲的程度。”

这款毛毛虫机器人由两层聚合物构成，底层在受热时会收缩，顶层则会膨胀。银纳米线图案被嵌入到膨胀的聚合物层中，科学家可以通过施加不同的电流来控制加热部分的位置和温度。

北卡罗来纳州立大学的吴爽博士描述了这项技术的实际效果：“毛毛虫机器人能够自行前进和后退，电流越大，移动速度就越快。不过，我们还需找到一个最佳循环，以确保聚合物有时间冷却，类似于肌肉在再次收缩前的‘放松’过程。”

除了基本的移动能力，该机器人的运动还可以被精确控制，以便在非常小的间隙下操作。朱勇教授展望未来称：“这种驱动软机器人运动的方法极为节能。我们下一步计划将此方法与传感器或其他技术相结合，以便在各种领域，如搜索和救援设备等方面的应用。”

这一创新技术的公布在国际科技界引起了关注。毛毛虫机器人的运动机制和控制方式不仅展示了生物与机器人技术的有机结合，还为软机器人领域的未来发展打开了新的可能性。

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