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美國北卡羅來納州立大學(xué)研究人員設(shè)計了一種新的軟體機器人。它可同時進行3種行為：向前滾動，像唱片一樣旋轉(zhuǎn)，以及沿著圍繞中心點運行的路徑移動。該設(shè)備無需人工或計算機控制即可運行，有望開發(fā)可用于導(dǎo)航和繪制未知環(huán)境的柔性機器人設(shè)備。研究發(fā)表在最新一期《美國國家科學(xué)院院刊》上。
新的軟體機器人被稱為“扭曲環(huán)形機器人”，由絲帶狀液晶彈性體制成。這些彈性體像烤肉面條一樣扭曲，然后在末端連接在一起，形成一個類似手鐲的環(huán)。當(dāng)機器人放置在至少55℃的表面上時，色帶接觸表面的部分會收縮，而暴露在空氣中的色帶部分則不會收縮。這會引起滾動運動，表面溫度越高，機器人滾動得越快。
該機器人也可沿著其中心軸旋轉(zhuǎn)，就像轉(zhuǎn)盤上的唱片一樣。當(dāng)它向前移動時，會沿著圍繞中心點的軌道路徑移動，基本上是繞一個大圓圈移動。然而，如果它遇到邊界，就會沿著邊界移動。
這一機器人最大的亮點，在于它們的行為是由結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料決定的，而不是由計算機或人為干預(yù)來指導(dǎo)的。
因此，研究人員通過設(shè)計幾何形狀，就可微調(diào)機器人的行為。例如，他們可通過扭轉(zhuǎn)絲帶來控制其旋轉(zhuǎn)方向；可通過改變色帶的寬度、色帶中的扭曲次數(shù)等來調(diào)整速度。
在概念驗證測試中，扭曲環(huán)形機器人能夠遵循各種密閉空間的輪廓，可沿著邊界線繪制出復(fù)雜空間輪廓，并能確定邊界中的間隙或損壞。
