普林斯顿大学的工程师们开发出了一种新型软硬结合混合机器人，这类机器人无需电机、齿轮或外部气压控制即可实现运动。
该研究团队由 Emily Davidson 和 Glaucio Paulino 教授领导，他们将3D打印的液晶弹性体、柔性电子器件与基于折纸技术的折叠工艺相结合。
这项发表于3月21日《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）杂志的研究详细介绍了一种可重构机器人，该机器人能够进行重复动作且性能没有明显的退化。
为了进行演示，团队制作了一个折纸鹤形状的机器人。通电后，通过对特殊聚合物进行定向加热，这只纸鹤便能扇动翅膀。
通过热控实现可编程运动
该系统利用3D打印机将熔融聚合物沉积到预设图案的区域。这种聚合物被称为液晶弹性体，具有有序的内部分子结构。
通过编程控制打印机改变这些分子的排列方向，研究人员制造出了材料铰链，使其在受热时能向预设方向弯曲。
为了实现精准控制，团队在打印过程中将柔性印刷电路板直接嵌入材料内部。这种集成设计使机器人能够精确加热聚合物结构的特定区域。
“通过将液晶弹性体铰链与柔性印刷电路板进行协同设计以驱动驱动执行，使得这类软硬结合机器人的制造与控制变得切实可行，”Davidson 表示。
内置的温度传感器实现了闭环控制，使机器人能够执行实时的可编程动作序列。通过这些传感器，软件可以修正重复形状变化过程中产生的微小误差。
这项技术最终有望应用于人体内药物递送的医疗植入物，或用于探索危险环境的机器人。
Paulino 的团队此前曾利用折纸原理设计出能够穿越复杂路径的分段机器人，以及能够充当机械计算机的系统。
