研究人员可以远程控制和重新配置软机器人

 北卡罗来纳州立大学和埃隆大学的研究人员开发了一种远程控制和重新配置软机器人的新技术。 他们能够控制机器人，将它们锁定在一个位置，并重新配置它们，使它们可以变成不同的形状。 研究人员团队能够利用光和磁场来开发这一技术。 

北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系教授之一、这项新研究论文的作者乔·特雷西 (Joe Tracy) 谈到了这些进展。 

“我们对可重构性感到特别兴奋，”他说。 “通过设计材料的特性，我们可以远程控制软体机器人的运动； 我们可以让它保持给定的形状； 然后我们可以将机器人恢复到原来的形状或进一步修改它的运动； 我们可以重复这样做。 就这项技术在生物医学或航空航天领域的实用性而言，所有这些都是有价值的。” 

研究人员使用的软机器人是由嵌入磁性铁微粒的聚合物制成的。 通常，这种材料不具有柔性，并且会保持其形状。 研究人员使用的材料的不同之处在于，当他们使用发光二极管 (LED) 发出的光对其进行加热时，聚合物变得柔韧。 

然后研究人员使用磁场远程改变和控制软机器人的形状。 当机器人达到研究人员想要的形状后，他们就去掉了 LED 灯。 一旦灯光被移除，机器人又变得僵硬了。 这一次，它有了新的形状。 然后重新照射 LED 灯，并移除磁场。 那时，软机器人就能够恢复到原来的形状。 如果他们不希望机器人恢复到原来的形状，他们可以再次施加光并利用磁场来创造更多的形状。 

这些柔软的机器人有潜力用于许多不同的事情。 研究人员能够用它们来举升和运输物体，它们也可以用作悬臂。 

该论文的第一作者 Jessica Liu 谈到了这项新技术。 

“我们不限于二进制配置，例如打开或关闭的抓取器，”她说。 “我们可以控制光线，以确保机器人在任何时候都能保持其形状。”

研究人员还创建了一个计算模型。 这能够用于创建更快、更高效的软机器人设计过程。 他们能够调整机器人的形状、聚合物厚度、聚合物中铁微粒的含量以及磁场的大小和方向。 这一切都可以在构建原型之前完成。 

“下一步包括针对不同的应用优化聚合物，”乔·特雷西说。 “例如，工程聚合物可以在不同的温度下做出反应，以满足特定的应用。” 

研究人员的论文发表在期刊上 科学进展。 其标题为“用于软机器人的聚合物复合材料的光热磁控重构”。 

合著者包括乔纳森·吉伦（Jonathan Gillen），北卡罗来纳州立大学前本科生； Sumeet Mishra，前博士。 北卡罗来纳州立大学的学生； 和埃隆大学物理学副教授本杰明·埃文斯。