(資料圖)
仿生機器人，模擬特定生物系統的外觀，運動和/或功能的機器人系統，可以幫助更有效，更可靠地解決現實世界的問題。在過去的二十年里，機器人專家引入了越來越多的機器人，其中一些從果蠅、蠕蟲和其他小生物體中汲取靈感。
中國石油大學(華東)的研究人員最近開發了一種以蠕蟲為靈感的機器人，其身體結構基于東方折紙藝術。這個機器人系統在Bioinspiration&Biomimetics中介紹，基于響應磁力的致動器，壓縮和彎曲其身體以復制蠕蟲的運動。
“軟機器人是一個很有前途的領域，我們的研究小組一直在關注，”開發機器人的研究人員之一劉健林告訴Tech Xplore。“在回顧該領域現有的研究文獻時，我們發現仿生機器人，如蠕蟲啟發的機器人，是一個值得探索的話題。因此，我們著手根據現有文獻制造一種類似蠕蟲的折紙機器人。在設計和審查了幾種不同的結構后，我們選擇專注于機器人的特定編織圖案。
由劉和他的同事創造的蠕蟲啟發的機器人由一個基于折紙的骨干，體內的24個磁性片和身體外部的兩個釹鐵硼磁鐵組成。機器人的骨干是按照紙編織折紙圖案創建的。
當暴露在磁力下時，機器人的身體會變形和壓縮，導致運動模式類似于蚯蚓和其他爬行的蠕蟲狀生物。由于它主要基于紙張和磁鐵，因此該系統成本低，易于制造且重量非常輕。
“本文提出的折紙結構再現了蠕蟲和其他類似蠕蟲的生物的外觀和結構，”劉解釋說。“近年來推出的幾種機器人基于磁致動，這些機器人對于不同的應用很有價值，例如清潔管道和其他受限環境。我們的工作可以極大地豐富折紙機器人領域，并激發新的先進設備的發展。
在最初的模擬中，研究人員使用他們的機器人產生三種不同類型的運動，他們稱之為尺蠖，歐米茄和混合運動。這些不同的運動方式可以讓更高級的機器人有效地處理不同類型的任務，例如避開障礙物、攀爬墻壁、在管道內爬行或運送小包裹。
未來，劉和他的同事們計劃進一步改進他們的機器人設計，并創造更先進的仿生機器人系統。此外，他們希望他們的工作能夠激勵其他研究團隊創造類似的蠕蟲啟發機器人，以幫助更有效地解決廣泛的現實世界問題。
“基于仿生蠕蟲的折紙機器人的開發是一個很有前途的研究課題，我計劃在未來的工作中進一步探索它，”劉補充說。“例如，我想設計更多的折紙原型機器人，其功能特別受到蚯蚓或其他蠕蟲的啟發，這對于特定應用可能是有價值的。最后，關注其他驅動方法也可能豐富我們的研究。
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