【华e生活综合编译】据WRAL TechWire报道，北卡州立大学的研究人员展示了一种类似毛毛虫的软机器人，它可以在狭窄的空间内向前、向后和倾斜。毛毛虫机器人的运动是由一种新型的银纳米线驱动的，这种银纳米丝利用热量控制机器人的弯曲方式，让机器人转向任何一个方向。
一篇关于这项工作的论文的通讯作者、北卡州立大学安德鲁·A·亚当斯机械与航空航天工程杰出教授朱勇说：“毛毛虫的运动由其身体的局部弯曲控制——向前拉时，它的身体弯曲与向后推时不同。”“我们从毛毛虫的生物力学中获得了灵感，模仿了这种局部弯曲，并使用纳米线加热器来控制毛毛虫机器人中类似的弯曲和运动。”
朱教授说：“设计能够在两个不同方向上移动的软机器人是软机器人领域的一个重大挑战。”“嵌入式纳米线加热器使我们能够通过两种方式控制机器人的运动。我们可以通过控制软机器人的加热模式来控制机器人的哪些部分弯曲。我们还可以通过控制施加的热量来控制这些部分弯曲的程度。”
他还曾说：“使用热驱动对软机器人来说并不新鲜，但软热驱动最大的挑战是它们相对较慢——我们已经让它们变得更快了。”
毛毛虫机器人由两层聚合物组成，当暴露在高温下时，它们的反应会有所不同。在高温下时，底层会收缩，顶层在受热时会膨胀。银纳米线的图案嵌入在聚合物的膨胀层中。该模式包括多个引线点，研究人员可以在这些引线点施加电流，来控制纳米线图案的哪些部分加热，也可以通过施加或多或少的电流来控制热量。
该论文的第一作者、北卡州立大学博士后研究员吴爽说：“我们证明了毛毛虫机器人能够向前拉和向后推。”“一般来说，我们施加的电流越多，它向任何一个方向移动的速度就越快。然而，我们发现存在一个最佳循环，给聚合物冷却的时间，有效地让‘肌肉’在再次收缩之前放松。“
研究人员还证明，可以操纵毛毛虫机器人在很小的间隙下运动，类似于引导机器人滑到门下。研究人员可以控制机器人的前后运动，以及在这个过程中的任何时候向上弯曲的高度。
朱说：“这种在软机器人中驱动运动的方法非常节能，我们有兴趣探索如何使这一过程更加高效。”“接下来的步骤包括将这种软机器人运动方法与传感器或其他技术相结合，用于各种应用，如搜索和救援设备。”
这篇题为“受毛毛虫启发的分布式可编程热驱动软爬行机器人”的论文发表在期刊《科学进展》上。该论文由北卡州立大学机械与航空航天工程副教授尹杰（Jie Yin，音）、博士生Yaoye Hong，以及博士后研究员Yao Zhao合著。
接下来，该团队希望通过创建传感器和控制机制来实现这一过程的自动化。
