折紙機器人的多功能金屬骨架

可以通過緊密集成致動，感應和通訊的多種功能來形成折紙機器人。但是這項任務具有挑戰性，因為用于此類機器人設計的包括塑料和紙張在內的常規材料施加了限制附加功能的約束。為了向系統安裝多功能，科學家通常必須包括外部電子設備，這會增加機器人的重量。在最近發表在《科學機器人》上的一項研究中，美國和新加坡的化學與生物分子工程，生物醫學工程以及電氣與計算機工程交叉學科的同事楊海濤及其同事開發了一種利用氧化石墨烯(GO)的模板合成工藝，以生產可重構，順應性和多功能的金屬骨架。骨干構成了內置了應變感應和無線通信功能的折紙機器人的基礎。使用GO方法，研究人員形成了復雜的貴金屬Origamis作為紙模板的結構復制品。

研究團隊可以復制用薄彈性體制成的鉑金折紙結構，以形成多功能骨架，從而創建新的折紙機器人。與使用其他材料建造的機器人相比，這些新機器人具有更高的變形性，阻燃性和能效。楊等。觀察到了新的鉑金機器人(Pt機器人)的新增功能，包括按需電阻加熱，應變感應和不帶外部電子設備的內置天線。為了獲得更多功能，它們包括實時監視或記錄機器人運動，機器人之間的無線通信，熱量調節和磁控制。這項新工作豐富了機器人材料庫，以設計通用的軟機器人。

機器人技術研究人員此前曾探索過日本古代的折紙藝術，以制造人造肌肉，自動折疊機，彈簧折紙系統和機器人變形。通常，他們使用纖維素紙，聚酯，聚醚醚酮和聚四氟乙烯來制造此類發明的骨架。盡管提供了機械支持，但紙或塑料骨架缺乏刺激響應，感應和無線通信的功能。現在，研究團隊不再安裝外部設備來提供這種功能，而是致力于開發多功能的軟機器人主干網以實現緊密集成。研究工作尚未證明這種具有導電折紙骨架的原型軟機器人具有傳感和通信潛力。因此，科學家渴望開發一種新的制造方案，以生產機械穩定，柔軟且導電的機器人骨架。