如今，大多数软机器人依靠外部电源和控制，使它们与车外系统连接或用硬件组装。现在，来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和加州理工学院的研究人员开发了受折纸结构启发的软机器人系统，可以根据外部刺激移动和改变形状，为完全不受束缚的软件铺平道路机器人。

该研究发表在Science Robotics上。

研究人员使用折纸来制作多功能软机器人。通过连续折叠，折纸可以在单个结构中编码多种形状和功能。研究团队使用被称为液晶弹性体的材料，在暴露于高温时会改变形状，研发团队可以三维打印两种类型的软铰链，这些软铰链可以在不同的温度下折叠，因此可以按照特定的顺序进行编程。

为了演示这种方法，Kotikian，McMahan和团队构建了几个软设备，包括一个绰号为“Rollbot”的无绳软机器人。Rollbot以平板开始，长约8厘米，宽约4厘米。当放置在约200°C的热表面上时，一组铰链折叠并且机器人卷曲成五角形轮。另一组铰链嵌在车轮的五个侧面中的每一个上。铰链在与热表面接触时折叠，推动轮转向下一个铰链折叠的下一侧。当它们从热表面滚落时，铰链展开并准备好进行下一个循环。

“许多现有的软机器人需要系绳连接到外部动力和控制系统，或者受到它们施加的力量的限制。这些主动铰链非常有用，因为它们允许软机器人在系绳不实用的环境中操作并且可以多次抬起物体比铰链重，“——麦克马汉（作者）。

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该设备演示了顺序折叠。它可以在加热时折叠成类似于回形针的紧凑折叠形状，并在冷却时展开。

Square Foldhttps://www.zhihu.com/video/1148566724642115584

当顶部铰链致动温度从环境温度升高到100°C时，该设备演示顺序折叠，在底部铰链致动的情况下达到150°C。

虽然这项研究只关注温度响应，但液晶弹性体也可以编程，以响应光，pH，湿度和其他外部刺激。

“这项工作展示了建筑复合材料中响应聚合物的组合如何能够导致材料在不同的刺激下自动启动。将来，这些材料可以编程执行更复杂的任务，模糊材料和机器人，“——加州理工学院机械工程和应用物理学教授，该研究的共同主要作者Chiara Daraio。

讨论：这项研究使用了液晶弹性体作为驱动材料（利用热驱动液晶弹性体可逆形变），在Demo中展示了一个无系留的机器人，结构设计的很巧妙。当底部铰链与热的底板接触时激活推动机器人滚动，当离开地面后冷却恢复原状，周而复始驱动机器人不断向前滚动。但是无系留这个其实有点不硬核。系留机器人对于应用的限制很大，所以机器人是无系留设计对应用很重要。目前主要有两种方式：1.使用自带能源 2. 使用无线远程供能（电磁波，激光），比如手机的无线充电(或许)也可以算得上。但是在这个研究中，研究者实际是把能量的来源放在了加热的地板上，这个无系留比系留的机器人更受限了。

所以总的来说，文章从液晶弹性体的光热驱动出发设计了一种具有巧妙结构的滚动机器人，为文章提供了很大亮点, 但是实际用途不是很大。不过液晶弹性体的光热驱动应用于软体机器人领域还是很有前景的。（一家之言，欢迎共同讨论）

参考：

Untethered soft robotic matter with passive control of shape morphing and propulsion​robotics.sciencemag.orgSelf-folding 'Rollbot' paves the way for fully untethered soft robots​techxplore.com

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