北卡罗莱纳州立大学和宾夕法尼亚大学的研究人员开发出了软机器人，能够在迷宫等复杂环境中导航，无需人工或计算机软件的输入。
“这些软机器人展示了一个称为‘物理智能’的概念，这意味着结构设计和智能材料使软机器人能够在各种情况下导航，而不是计算智能，”这项工作的通讯作者、北卡罗来纳州机械和航天工程副教授尹杰（Jie Yin）表示。
这种软机器人是由扭曲的带状液晶弹性体制成的，类似半透明的罗蒂尼。将功能区放置在比环境空气温度高55摄氏度（131华氏度）以上的表面上时，功能区接触表面的部分会收缩，而暴露在空气中的部分不会收缩。这会在功能区中引发滚动运动。表面越热，滚动速度越快。
“这在使用光滑边杆之前已经做过，但这种形状有一个缺点鈥攚“当它遇到物体时，它只是在原地旋转，”尹说我们制造的扭曲带状软机器人能够在没有任何人或计算机干预的情况下通过这些障碍物。“”
缎带机器人通过两种方式实现这一点。首先，如果功能区的一端遇到对象，功能区会稍微旋转以绕过障碍物。第二，如果机器人的中央部分遇到物体，它会“啪”一声捕捉是存储的变形能量的快速释放，使功能区在着陆前略微跳跃并重新定向。在找到允许is通过障碍物的方向之前，ribbon可能需要多次捕捉，但最终它总会找到一条清晰的前进道路。
尹说：“从这个意义上讲，这很像许多人在家里使用的机器人吸尘器。”。“除了我们所创造的软机器人，它从环境中汲取能量，并且在没有任何计算机编程的情况下运行。”
该论文第一作者、北卡罗来纳州博士后姚照说：“旋转和抓拍这两种动作可以让机器人在梯度上通过障碍物。”。如果对象接触到功能区的中心，则会发生最有力的捕捉。但是，如果对象远离中心接触到功能区，功能区仍会捕捉，但捕捉的力度会减弱。距离中心越远，捕捉的效果就越不明显，直到达到功能区长度的最后五分之一，这根本不会产生捕捉
研究人员进行了多项实验，证明这种带状软机器人能够在各种类似迷宫的环境中导航。研究人员还证明，这种软机器人在沙漠环境中工作得很好，表明它们能够攀登和下降松散沙土的斜坡。
尹说：“这很有趣，也很有趣，但更重要的是，它为我们如何设计软机器人提供了新的见解，这些机器人能够从自然环境中收集热能，并能够自主地在复杂、非结构化的环境中进行谈判，如道路和恶劣的沙漠。”。
这篇题为“非结构化环境中的软智能自主机器人扭转”的论文将于5月23日在《美国国家科学院院刊》上发表。