軟機(jī)器人利用濕度梯度水平來產(chǎn)生信號(hào)

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的賴特 - 帕特森空軍基地的一組研究人員開發(fā)了一種軟式機(jī)器人，可以在不使用電的情況下產(chǎn)生信號(hào)。在他們發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上的論文中，研究人員描述了他們對(duì)折紙對(duì)象的研究及其作為信號(hào)裝置的可能用途，并可能作為邏輯門。

折紙當(dāng)然是將紙張折疊成有趣物體的藝術(shù)。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員將古代藝術(shù)形式視為軟機(jī)器人的可能構(gòu)建模塊。該團(tuán)隊(duì)不使用紙張，而是使用聚丙烯板材 - 它可以吸收大氣濕度的水而不會(huì)失去其主要形狀。但是，當(dāng)放入潮濕環(huán)境時(shí)，它確實(shí)會(huì)失去一些剛度。研究人員利用這種現(xiàn)象將這種片材用作機(jī)械致動(dòng)器。

他們發(fā)現(xiàn)，如果他們?cè)谀承┑胤綇澢垙?，那么?dāng)暴露在潮濕的環(huán)境中時(shí)，紙張會(huì)變平。相反，當(dāng)暴露于較干燥的空氣時(shí)，片材將再次上升。研究人員指出，這種在各州之間移動(dòng)的能力使這些紙張成為其他類型設(shè)備或機(jī)器動(dòng)作的觸發(fā)器。它還允許僅使用環(huán)境條件產(chǎn)生信號(hào) - 基于聚丙烯在濕度梯度上的表現(xiàn)方式。在適當(dāng)?shù)臈l件下，床單可以存在兩種狀態(tài)，平坦或直立，表明它們被用作邏輯門。

在測(cè)試他們的想法時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將幾張紙連接在一起時(shí)，他們可以共享信息，執(zhí)行布爾邏輯甚至移動(dòng)。他們聲稱，這表明它們可用于各種軟機(jī)器人應(yīng)用，其中一些可能包括執(zhí)行通常由數(shù)字機(jī)器完成的功能。

由于一些預(yù)期的好處，軟機(jī)器人是一個(gè)很有前途的領(lǐng)域。據(jù)信，這種機(jī)器人在處理精致物體時(shí)會(huì)更好。可以自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的軟機(jī)器人可以提供諸如信號(hào)空調(diào)系統(tǒng)或基于除濕度水平之外的任何物體操縱物體的服務(wù)。