它是終極的DIY機(jī)器人，一臺(tái)機(jī)器從單張紙上裝配然后滾動(dòng) - 所有這些都不需要車載電機(jī)甚至車輪。

本周在“科學(xué)機(jī)器人”雜志上描述的所謂的rollbot，展示了折紙式自動(dòng)機(jī)器人的力量。有一天，這些機(jī)器人可以作為環(huán)境傳感器，行星際探險(xiǎn)者或身體中的醫(yī)療設(shè)備。

隨著機(jī)器人越來(lái)越普遍，科學(xué)家和工程師一直在開(kāi)發(fā)使它們更柔軟的方法 - 允許它們與軟弱的人接觸而不會(huì)傷害它們，或者對(duì)不可預(yù)測(cè)的環(huán)境作出反應(yīng)而不會(huì)破壞。但強(qiáng)度和耐用性傳統(tǒng)上來(lái)自金屬四肢和機(jī)械齒輪，并且很難用柔軟的部件獲得相同的性能。

軟件和功能性機(jī)器人當(dāng)然存在，但其中許多都有一些缺點(diǎn)。一方面，他們通常必須攜帶電源，這意味著船上有更多硬件。

“你會(huì)看到功能強(qiáng)大的軟機(jī)器人，例如可以爬行，可以跳躍，但通常它們并不完全柔軟，”哈佛大學(xué)材料科學(xué)研究生Arda Kotikian說(shuō)。“如果他們是，他們通常被束縛在他們的電源上。你可以把這個(gè)系繩想象成一條皮帶 - 所以你需要你非常笨重的電源隨時(shí)跟隨你的機(jī)器人。“

折紙機(jī)器人為這些問(wèn)題提供了潛在的解決方案。受日本紙張折疊技術(shù)的啟發(fā)，科學(xué)家們開(kāi)始仔細(xì)地打印，切割和折疊可以表現(xiàn)出卓越品質(zhì)甚至執(zhí)行小任務(wù)的材料。

雖然它們并不完全柔軟，但這些折紙機(jī)器人也算作軟機(jī)器人，因?yàn)樗鼈兒莒`活，但由于每個(gè)折疊之間的平坦，剛性平面，它們?nèi)员３謭?jiān)固。

“在這個(gè)意義上，我們從兩個(gè)世界中獲得了最好的結(jié)果，”Kotikian說(shuō)道。

為了制造一個(gè)可以改變形狀并移動(dòng)而不需要束縛電源的機(jī)器人，科學(xué)家們用幾種不同的材料制作3D打印的紙張。

扁平的，不彎曲的部件由無(wú)源聚合物制成，而折疊或鉸鏈由液晶彈性體制成，當(dāng)暴露于合適的溫度時(shí)，它可以顯著地膨脹和收縮。它們制成的這些彈性體填充的褶皺越厚，鉸鏈產(chǎn)生的扭矩就越大。

研究人員使用了兩種不同的彈性體，每種彈性體在不同溫度下反應(yīng)，因此它們可以控制折紙機(jī)器人折疊和展開(kāi)的順序。