美国学者研发软体机器人 障碍地形如履平地

研究人员成功研制出光驱动软体机器人，该设备能沿预设轨道在空中运载货物，其运作原理类似登山缆车。这款自主运行的柔性机器人可攀爬80度陡坡，载重能力达自重12倍。

“我们此前已开发出能在水中和地面快速移动的软体机器人，但这次想探索在开放空间进行空中货物运输的设计方案。”论文通讯作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授尹杰（音）表示。这项研究成果发表于《先进科学》期刊。

该软体机器人采用缎带状液晶弹性体材料制成，通过扭转形成类似螺旋意面的结构，两端连接构成环状手镯形态。这个柔性环形机器人被悬挂在由线、缆等材料构成的轨道上，通过将同一环体绕轨道缠绕2-3次，使其保持与轨道平行的悬挂角度。

当垂直于轨道的红外光照射时，材料吸光最强的部位发生收缩，引发滚动运动：受光收缩部位将未受光低温部分拉入光照区域，随着受热-冷却循环持续，环形结构在轨道上产生自转推进。研究人员证实，这种螺旋滚动机制使机器人即便负重也能攀爬陡峭坡度。

实验显示，该机器人可在细如发丝、粗似吸管的轨道上运行，并能克服绳结、凸起等障碍。在复杂路径测试中，成功完成曲线、圆形、三维螺旋等轨迹的受控运动。“我们认为这种对复杂路径的可预测适应性，展现了实际应用潜力。”论文第一作者、博士生齐方杰（音）指出。

研究团队正探索具体应用场景，并计划开发响应阳光等非红外光源的新型软体机器人。“例如制造能在自然光照下运行的空中运输系统。”尹杰（音）补充道。