磁场撤掉也不松手:折纸机器人把蚕蛹夹在身体里

字号
iHOLYSHITVISUAL / TECH新型制造iHOLYSHIT / ILLUSTRATION
iHolyShit 主题示意图

武汉大学实验原型用身体结构承担部分控制任务。

这只折纸机器人能把活体蚕蛹夹在身体里,撤掉驱动磁场后仍不松手,跌落冲击也没有让它丢掉抓住的物体。武汉大学11月13日介绍了李洋团队的实验:让机器人自己保持形状,外部设备就不用一直出力替它攥紧。相关论文已于11月6日在《自然通讯》发表。

小机器人要进入狭窄空间,身体灵活只是第一关。外面的控制设备还得能隔空指挥它。作者指出,对磁场高度均匀的要求会限制工作空间。从工程设计上看,把机器人缩小,与让它在更大范围内可靠活动,是两个不同的目标。

折纸和双稳态都已有前例。今年2月16日发表的一项研究,用可以充气的折纸管和弹性环制作机器人腿。改变气压,腿就能伸长或弯曲,拼成跳跃、爬行和滚动的不同机器人。8月14日的另一项研究,则把多稳态折纸与液晶弹性体结合,让结构对刺激作出预设反应,演示了抓手和能适应环境的轮子。让身体承担部分控制工作,是一条正在展开的研究路线。

武汉大学的机器人能在非均匀磁场中工作。小幅输入让身体变形,更强的脉冲使它在两种稳定形态间切换,实验展示了爬行、跳跃和抓取。我们的理解是,这改变了机器人身体与控制设备之间的分工:设计者可以在制造身体时,就为使用时需要完成的任务做准备。

可以把两种稳定形态想成山脊两侧的谷底。球待在某个谷底时,小推一下只会在附近晃动;推得足够大,越过山脊,就会落入另一边。山谷的形状决定球最后停在哪,不需要人一直扶着。对机器人来说,设计者是在制造时安排这些“谷底”,使用时再用磁场选择怎样移动、什么时候切换。

它有意思的地方是把“动起来”和“保持住”拆开考虑。像一扇装了门闩的门,关门需要动作,保持关闭却可以交给结构。对需要夹住样本、再带着样本移动的小装置,这是一种值得探索的分工。不过,动作的选择仍由外部磁场驱动,身体的巧妙设计不等于机器人已经会独立规划任务。

这仍是实验室原型。团队计划继续研究材料、复杂流体中的运动、成像配合和进一步缩小尺寸。对普通人,它更接近未来检查或取样工具的一块基础零件,而不是已经能吞下去使用的医疗设备。让小机器人的身体少依赖持续控制,是这项研究给出的具体工程方向。

原文发布时间:《自然通讯》,2026年11月6日。武汉大学报道:北京时间2026年11月13日14:23/美国东部时间2026年11月13日01:23(EST)。

分享这篇文章

你觉得这篇文章怎么样?

匿名评价,无需登录,每篇最多 5 次。

匿名评价

写下你的看法,无需登录。

请围绕科技与文章讨论。禁止仇恨歧视、政治战争话题、威胁辱骂、人身指控、色情、广告、链接及个人信息。

0/500

还没有评价,来说第一句吧。

来源