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在指尖上的微型毛虫机器人
(图片来源于：华沙大学物理学院)

引言

华沙大学物理学院的研究人员，使用液晶弹性体技术，演示了一种智慧微型机器人，能够模仿毛虫的步态。15毫米长的软体机器人，从绿色光线上吸收能量，通过空间调制的激光射线控制。除了在平面上传播，它也可以爬过山坡，挤过窄缝，运输东西。

柔性机器人所面临的挑战

多年以来，科学家和工程师们，都在尝试建造可以模仿，自然界中的运动模仿。大多数这些设计，都是刚性的骨架和连接，通过电动或气动装置驱动。

IntelligentThings之前介绍几款仿生机器人，例如：蝗虫一样的搜救机器人（点此阅读），像蛇一样在海底滑行的Eelume机器人（点此阅读），昆虫大小的RoboBee机器人可以飞行和游泳（点此阅读），仿昆虫的机器人（点此阅读），SCAMP多模态机器人（点此阅读）。

然而，在自然界中，大量的生物使用柔性身体行走，例如蚯蚓，蜗牛，昆虫幼虫，可以有效的在复杂环境中，使用不同的策略移动。目前为止，创造柔软机器人的尝试，仍然限制在较大的规模（通常几十厘米），主要是由于电源管理和远程控制方面的困难。

液晶弹性体的作用

液晶弹性体（LCEs），是智能物质，在可见光照射下，会产生很大的形变。最新研发的技术，能够将这些柔性物质，通过预定义的驱动性能，做成三维形式。光致变形，让单块集成电路 LCE 结构，无需许多离散的致动器，就可以产生复杂的动作。

柔性毛虫机器人

华沙大学的研究人员，和来自LESN（意大利）以及剑桥（英国）的同事，开发了一种自然级的柔性毛虫机器人，使用光力学液晶弹性体单块集成电路设计。机器人身体，由光敏感的弹性体和分子排列成的条纹组成。通过控制运动的变形模式，机器人模仿不同的自然界对象的步态。它可以走上斜坡，紧缩穿过狭缝，并且推动超过它身体十倍的对象，证明其在具有挑战性的环境中执行能力，并且指向未来的潜在应用。

设计柔性机器人，需要全新的力学模式，能量供应和控制。我们开始从自然学习，并且让我们的设计方法从自然进化中学习。波兰，华沙大学物理光子纳米结构系的Piotr Wasylczyk，项目领导者这么说。

未来展望

研究人员希望，通过反思材料，制备技术和设计策略，打开柔性机器人新的领域，在微型和毫米级的规模，包括可以游泳的（在表面或者水下），甚至飞行物。

参考资料

【1】Mikołaj Rogóż, Hao Zeng, Chen Xuan, Diederik Sybolt Wiersma, Piotr Wasylczyk. Light-Driven Soft Robot Mimics Caterpillar Locomotion in Natural Scale. Advanced Optical Materials, 2016; DOI:

【2】http://www.fuw.edu.pl/press-release/news4657.html

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