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环形的光动力机器人可以像缆车一样沿轨道行驶
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科学家们研发了一种新型光动力微型机器人,它由光敏液晶弹性体制成环形丝带,通过红外光驱动,能够在纤细的空中轨道上运输货物。这种机器人利用螺旋状结构和弹性体收缩原理,可以沿着直线和曲线轨道移动,越过障碍,甚至爬上80度的陡坡,并携带超过自身重量12倍的货物。目前,研究团队正在探索该技术的具体应用,并尝试开发对阳光或其他外部能源做出反应的版本。

💡**光动力驱动**:该机器人利用光敏液晶弹性体,通过红外光照射引起弹性体收缩和滚动,实现类似螺旋钻的驱动机制,从而沿着轨道前进。

🏋️**强大承载力**:实验表明,不同版本的机器人能够沿着不同粗细的轨道移动,越过障碍物,爬上陡坡,并能携带超过自身重量12倍的货物。

🛤️**灵活适应性**:该机器人不仅能沿直线和曲线轨道移动,还能适应不同粗细的轨道(从头发丝到吸管宽度),展现出良好的环境适应能力。

☀️**未来发展方向**:研究团队正在积极探索该技术的实际应用,并致力于开发对阳光或其他外部能源做出反应的软环机器人。

缆车能很方便地将货物运送上陡峭的山坡,但如果想在更小的范围内做同样的事情呢?那就可以尝试使用一种最新研发的微型新型光动力机器人,它能够将物品沿着纤细的空中轨道运送上去。

这款“机器人”由北卡罗来纳州立大学副教授尹杰及其同事研发,实际上只是一条由光敏液晶弹性体制成的环形丝带。丝带上有许多螺旋状的图案,看起来有点像一根卷成环状的螺旋面条。

当机器人悬挂在水平或斜向倾斜的轨道(例如金属丝或线)上时,轨道会穿过丝带上的两到三个连续的螺旋。机器人的其余部分悬挂在轨道下方。货物则悬挂在环形机器人的底部。

当暴露在从头顶光源发射的红外光下时,最靠近光源的弹性体部分(顶部部分,轨道由此穿过)会收缩。收缩的同时,它也会滚动,形成类似螺旋钻的螺旋驱动机构。

该机制不仅能拉动机器人沿着轨道前进,还能持续将暴露在光下的弹性体移离光源,同时将未受光的弹性体拉向光源。通过这种方式,只要光源持续存在,机器人就能沿着轨道无限行进。


机器人插图(右)及其来自阿尔卑斯山的灵感

在迄今为止进行的实验室测试中,不同版本的机器人已经能够沿着直线和曲线轨道移动,轨道厚度从人的头发丝到吸管的宽度不等。这些机器人还能越过轨道障碍物,爬上高达80度的陡坡,并携带超过自身重量12倍的货物。

“我们现在正在考虑这项技术的具体应用,以及如何让软体机器人响应红外光以外的输入,”尹教授说道,“例如,开发一种可以在阳光下运行或响应其他外部能源的软环机器人。”

该研究论文最近发表在《先进科学》杂志上。您可以在下面的视频中看到该机器人的实际运行表现。

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