工程师创造了一款像蛆虫一样移动的机器人

来自多伦多大学的工程研究人员已经开发了一款可以像蛆虫一样移动的小型机器人。这项新技术可以对包括航空和智能技术在内的各个行业产生影响。

该研究发表在科学报告上。

工程研究团队包括哈尼·纳吉布教授。该团队专注于智能材料，特别是电热致动器（ETAs）。ETAs是由某些聚合物制成的设备，可以被编程以物理方式响应电气或热变化。它们可以被编程以模仿肌肉反射，并且可以对温度做出反应，冷时收紧，暖时放松。

纳吉布教授和工程团队正在使用这项新技术开发软体机器人，可以像蛆虫一样爬行和卷曲。另一个领域将会受益的就是制造业。这些软体机器人可以取代现在存在的某些金属机器人。

“目前，工业中使用的机器人是重型、固体和与工厂工人隔离的，因为它们存在安全隐患，”纳吉布解释说。

“但是，制造业正在现代化以满足需求。越来越多地，人们强调人机交互的重要性，”他说。“软体、适应性机器人可以利用这种合作。”

对响应材料的研究已经进行了很长时间，但是工程团队发现了一种新的编程方法来实现蛆虫机器人的运动。

根据博士生和论文的第一作者余晨（Gary Sun）的说法，“现有的研究记录了从平面静止状态编程ETAs。二维结构的形状可编程性是有限的，所以反应只是一个弯曲运动。”

该团队使用热致应力、放松和固化方法来创建具有三维静止状态的ETA。这带来了一个全新的形状和运动可能性。

“这也很新颖的是所需的功率来诱导蛆虫运动。我们的比任何现有的研究文献中都更高效，”Sun说。

根据纳吉布教授的说法，这个新的机器人领域可以彻底改变包括安全、航空、手术和可穿戴电子设备在内的许多行业。

在人类可能处于危险的情况下——例如气体泄漏或火灾——我们可以为爬行机器人配备传感器来测量有害环境，”纳吉布解释说。“在航空领域，我们可以看到智能材料成为下一代飞机的关键，具有可以变化的机翼。”

最早的应用可能是在可穿戴技术领域。

“我们正在努力将这种材料应用于服装。这些服装可以根据体温压缩或释放，这对运动员来说可能是有治疗作用的，”纳吉布说。该团队还正在研究智能服装是否对脊髓损伤有益。

研究团队现在将致力于使响应式爬行运动更快，并将专注于新的配置。

“在这种情况下，我们已经训练它像蛆虫一样移动，”他说。“但是我们的创新方法意味着我们可以训练机器人模仿许多运动——例如蝴蝶的翅膀。”