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  在耶魯大學科學家眼里，黏土不再是小孩桌面上的玩具，而是可自由變換形狀的變形機器人。幾個月前，耶魯大學在機器人頂級會議ICRA發表了一篇論文，詳細闡述了他們是如果讓“黏土+機器人皮膚”變成變形機器人的。

作者：風雨撫蕖

  一改機器人往日古板的形象，來自耶魯大學的研究員通過黏土和機器皮膚制造出了變形機器人。通過擠壓塑造成不同的形狀，使得機器人能夠在未來適應不同的環境完成不同的任務。

  用黏土制作機器人，真的能像橡皮泥一樣千變萬化嗎？

擺脫剛性結構，更易七十二變 

  想必大家非常熟悉各種變形機器人，不久前我們就報道了來自深海的變形金剛Aquanaut機器人。

  通過結構性的改變，單個機器人能夠執行更為豐富的任務。但是剛性結構的約束使得這些機器人只能在有限的形式間轉換，軟體機器人有可能改變這一切，沒有固定的形式使得軟體機器人能夠將自己轉化為任何形狀，使他們能夠執行需要的任務。

  今年早些時候的ICRA上，耶魯大學證實了通過泡沫黏土和機器皮膚創造機器人的可能性。

機器皮膚，秒變機器人 

  機器人本身由纏繞在一塊粘土上的皮膚組成，其中的執行器由外接電源和控制裝置驅動。在制作機器人的過程中，首先要準備一個黏土的圓柱體，然后給它穿上第一層皮膚。

  接下來再給它穿上第二層皮膚。

  這層運動皮膚，由氣動氣囊網制成，當氣囊按照特定的順序充氣時，機器人可以向前或者向后運動。

  在他們的黏土機器人身上，最重要的是第二層變形皮膚，它們由電纜驅動，可以將底層材料塑造成各種形狀，包括球體，圓柱體和啞鈴。當遇到障礙時，變形皮膚可以改變機器人的形態，巧妙地避開障礙物，這是執行多種任務的核心。

挺胸收腹

越過山丘

循序漸進，由簡進繁 

  其實，這并不是耶魯大學第一次用運動皮膚幫助柔軟的物體實現運動功能了。去年的《Science Robotics》就曾經發表過一篇論文，為毛絨玩具套上機器人皮膚，讓它實現一定的運動功能。

機器皮膚

運動的小馬哥

  過去耶魯大學的研究人員一直在試驗使用彈性結構的變形機器人，由于是彈性形變，一旦動作停止，機器人就會彈回原來的形狀。

  但粘土是不同的，因為它會保持形成的任何形狀，使機器人更節能，如果要變換成其它形態，只需要變形層施加壓力改變即可。

  目前該項研究的機器人形態較為簡單，功能也沒有那么豐富，但是正如耶魯大學從運動皮膚、到黏土應用、再到變形皮膚的循序漸進，研究人員提出了一些可以在未來使用的更為復雜版本。

  以下，可以觀看這款機器人的完整視頻：

助力探索 

  通過變形和運動的相互補充，使得該方法塑造的機器人具有獨特的應用場景。在搜索和救援行動中，可以僅攜帶機器皮膚，而黏土則可以就地取材，這節省了更多的負載成本。

  更廣泛地說，在資源有限的條件下，例如在火星探索中，由于物資供應鏈稀少，利用這種變形系統，機節約了運載成本，也可以將物質機器人變形為不同的形式以執行不同的功能。

  論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/8653947