自然界中的生物可以使其身体变形以适应运动和环境，人类也一直在通过观察、分析并利用其特性进行科研发明，而折纸机器人就是应运而生的产物之一。

当今社会，机器人已变得愈加智能，适应性也更强，但也可以发现大部分机器人仍然是僵硬的，它们往往只在具有预定义形状和位置的结构化环境中工作，通常无法处理位置或形式的不确定性。

近年来，部分机器人专家已经开始专注于软体机器人的研发，使其具有足够的柔韧性能够捡起任何东西。

目前较为先进灵活的机器人之一“折纸机器人”，它可用于人体的药物输送、灾难环境中的搜索和救援任务，以及用作人形机器手臂。

折纸机器人在柔韧性上的要求比较高，一般是用纸、塑料或者橡胶作为材料。为了让机器人更实用以完成特定的任务，通常是将传感器和其他电子元件加装在它们顶部，但这会让它们显得更占空间，变得更重，进而需要更多的动力来移动。

这里，思铺君举几个软体机器人功能和应用的例子，方便大家进一步了解这类机器人。


| NUS：用新金属材料折出软体机器人

新加坡国立大学（NUS）的一组研究人员开发了一种新方法，创造一种新的金属材料，采用“石墨烯氧化模板合成”的新工艺制造，成为了用于软机器人的新材料。

研究人员首先将纤维素纸浸泡在氧化石墨烯溶液中，然后将其浸入含铂等金属离子的溶液中。之后将其置于800摄氏度1472华氏度的惰性氩气中燃烧，再于500摄氏度932华氏度的空气中燃烧。最后将材料浸入高弹性溶液中使其稳定。

这种材料只有纸一半的重量，但能够使机器人仍然具备扭转和折叠的能力，这也让它更具能效。而且它是导电的，机器人可以与操作员或其他机器人进行无线通信，而不需要额外的传感器。


| 首尔大学：可滑翔的基于折纸结构的机器人

首尔国立大学的研究人员开发了一种紧凑而轻巧的折纸结构，其灵感来自于瓢虫。他们展示了如何利用这种结构来建造一个有翅膀的跳跃滑翔机器人。

研究人员希望创造出一种具有类似于瓢虫翅膀的人造结构翅膀，能快速又高效地展开。他们开发出了一种新型的折纸结构，这种结构可以快速自我展开，并且具有弹性。

然后，他们将这种新型的折纸结构应用到了可展开式机翼模块的翼架上。基于这种可展开翼模块，就能建造出一个轻巧、可折叠但坚固的跳跃滑翔机器人。

这种特殊的折纸方法就是：将弧形几何图形整合到各个小平面中，本质上将每个小平面视为一个可变形的元素。使用这种方法，折纸结构获得了能量储存和锁定能力，而不需要任何额外的组件。

此外，这种折纸设计方法可以很容易地应用到传统的折纸结构制造过程中。


| 加州大学：开发自动折叠“起重机”

加州大学圣地亚哥分校的生物启发机器人与设计实验室利用液晶弹性体设计了一种自动折叠机器人，加热时会像人造肌肉一样收缩，还把它叠成了不同的形状。

研究人员选择用加热的方式驱动液晶弹性体，利用光刻技术将加热层嵌入了液晶弹性体中。“起重机”的折叠结构是一种称为Sarrus联动的机制，可以使单个驱动肌肉可以在两个方向上折叠。

图中红色和蓝色的箭头分别表示致动器的加热和冷却状态。当液晶弹性体被加热时，致动器处于弹出状态；材料被冷却后，致动器自动缩回扁平状。

“起重机”的负重能力随温度的增加而增加。在启动状态，眨眼间便可抬起20g的负载。

同时，研究人员将三个“起重机”模块连接组成爬行机器人，并分配每个模块的收缩与松弛序列。连接在一起的模块在启动时会互相约束，因此发生倾斜。

当第一个模块收缩并倾斜时，它就开始将运动波传播到第二个模块，第二个模块收缩并倾斜使它就充当爬虫的锚点（高摩擦力点），这时第一个模块松弛下来，第三个模块收缩成为锚点，而前两个模块一起松弛，使机器人产生运动。

从折纸艺术中汲取灵感的机器人和机构设计具有产生紧凑、可部署、轻型的变形结构的潜力，正如自然界所看到的那样，可应用于搜救，航空航天系统和医疗设备中，应用场景多样化。

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