研究人员创造了一种软机器人，可以在没有人类或计算机指导的情况下通过简单的迷宫，现在他们在这项工作的基础上又创造了一种“无脑”软机器人，可以在更复杂和动态的环境中导航。

“在我们早期的工作中，我们证明了我们的软机器人能够通过一个非常简单的障碍，”该研究论文的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授尹杰(音译)说。然而，除非遇到障碍物，否则它无法转弯。实际上，这意味着机器人有时会被卡住，在平行的障碍物之间来回弹跳。

“我们已经开发出一种新的软体机器人，它能够自己转弯，使它能够通过曲折的迷宫，甚至可以绕过移动的障碍物。这一切都是通过物理智能完成的，而不是由计算机指导。”

物理智能指的是动态物体，比如软机器人，其行为受其结构设计和制造材料的支配，而不是由计算机或人为干预指导。

与早期版本一样，新的软体机器人由带状液晶弹性体制成。当机器人被放置在至少55摄氏度(131华氏度)的表面上时，接触表面的部分会收缩，而暴露在空气中的部分则不会。这引起了滚动运动;表面温度越高，机器人滚得越快。

然而，之前版本的软机器人有一个对称的设计，新的机器人有两个不同的部分。机器人的一半形状像一条扭曲的丝带，呈直线延伸，而另一半形状像一条扭曲得更紧的丝带，也像螺旋楼梯一样绕着自己旋转。

这种不对称的设计意味着机器人的一端比另一端对地面施加更大的力。想象一个塑料杯，它的口比底座宽。如果你把它滚过桌子，它不会沿直线滚——当它穿过桌子时，它会形成一个弧。这是由于它的形状不对称。

“我们的新机器人背后的概念相当简单:由于它的不对称设计，它在不接触物体的情况下转动，”论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学的博士后研究员姚昭说。“所以，当它接触到一个物体时，它仍然会改变方向——允许它在迷宫中导航——它不会卡在平行物体之间。相反，它在弧线上移动的能力使它基本上可以自由摆动。”

研究人员展示了不对称软机器人设计的能力，可以通过更复杂的迷宫——包括有移动墙壁的迷宫——并能通过比它身体大小更窄的空间。研究人员在金属表面和沙子上测试了新的机器人设计。

尹说:“这项工作是帮助我们开发软机器人设计创新方法的又一步，特别是对于软机器人能够从其环境中收集热能的应用。”

作者：北卡罗莱纳州立大学

链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230908141959.htm

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