东方时讯网北卡罗来纳州立大学的研究人员创造了一种环形软体机器人，当暴露在高温或红外光下时，它能够在表面爬行。研究人员已经证明，这些“ringbots”能够在环境空气或水下将小的有效载荷拉过表面，以及穿过比其环尺寸更窄的间隙。
环形机器人由液晶弹性体制成，呈环形带状，类似于手镯。当您将ringbot放置在温度至少为55摄氏度(131华氏度)(比环境空气温度高)的表面上时，色带接触表面的部分会收缩，而暴露在空气中的部分会收缩不是。这会在色带中引起滚动运动。
同样，当研究人员将红外线照射在环形机器人上时，色带暴露在光线下的部分会收缩，而被光线遮挡的部分则不会。这也会在色带中引起滚动运动。
实际上，这意味着当放置在热表面上时，爬行机器人会从下向上移动。但是当暴露在红外光下时，运动是从上到下开始的。
驱动这种连续运动的原因之一是环形机器人是双稳态的，这意味着它在静止时有两种形状。如果色带开始扭曲，它会快速恢复到原来的形状，或者向前快速进入另一种双稳态。
想象一个带状橡胶手镯。如果将手链的两端向前折叠一点，然后松手，它会弹回原形。但如果你将末端折叠得足够远，它就会折断——基本上是将手链从里到外折叠起来。
对于环形机器人，“折叠”是通过施加恒定的热量或红外线，使弹性体收缩和旋转来完成的。如果环形机器人是对称的，这基本上会让它原地跳舞。
“但是通过设计环的形状，使环的一侧永久扭曲，结构是不对称的，”该论文的通讯作者、北卡罗来纳大学机械与航空航天工程副教授JieYin说。状态。“这意味着环路不均匀地暴露在热量或红外线下，导致软体机器人在表面横向移动。”
当放置在热表面上时，最终结果是爬行的环形机器人将自己向前拉。但是当暴露在红外线下时，爬行的环形机器人会向前推进。将其视为前轮驱动与后轮驱动。
在演示中，环形机器人能够拉动小的有效载荷，并且可以在环境空气和水下工作。
研究人员还证明，环形机器人可以调整其体型以挤过比环形机器人的直径窄30%以上的密闭空间。当缝隙太窄而软体机器人无法通过时，它会重新定向以远离缝隙。
“这是一项根本性的进步，而不是为特定应用而设计的东西，”Yin实验室的博士后研究员YaoZhao说。“我们正在展示当‘物理智能’被设计到材料和结构本身的设计中时可以实现什么，允许它在没有计算输入的情况下移动和导航空间。”