同时被Science、Nature报道!编织软体机器人,登Science Advances封面
纳米人
2026-05-07 11:45
文章摘要
本文针对现有软体机器人在运动方向控制、结构鲁棒性和材料推广性方面的局限性,提出了一种仿风滚草的球形中空编织软体机器人Twirlbot。研究背景在于刺激响应材料可将外界能量直接转化为形变,但现有机器人多受限于单一运动模式和复杂环境适应性。研究目的是通过编织结构与材料响应的协同设计,实现全向移动、自维持滚动和功能集成。结论表明,Twirlbot利用六根光热响应双层条带编织成球形框架,在恒定光照下通过局部弯曲打破力学平衡产生持续滚动,无需电机或电池。其球形结构赋予全向移动和转向能力,编织拓扑显著增强抗扰动和载物性能,并可在粗糙表面执行播种、水下运动等任务。该设计具有从毫米到分米的尺寸拓展性,且可使用低成本商业材料实现,展示了通过结构智能与材料智能耦合构建鲁棒、自适应软体机器人的有效策略。
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