科学家利用折纸技术开发低成本爬行机器人

科学家们利用折纸--日本的一种折纸技术--创造了一种低成本的爬行机器人，这种机器人只需很少的能量就能四处移动。研究人员受到了金星捕蝇草等柔软植物快速运动和单鞭毛细菌游泳中一个共同主题的启发，这两种植物都利用身体的灵活性快速捕捉，允许快速运动并节省能源。

美国伊利诺伊大学的萨米·塔菲克说：“机器人使用折纸积木来模仿蚯蚓的步态和同色异谱特性，并使用定向材料设计来模仿蚯蚓的刚毛防止向后滑倒的功能。”研究人员调查了使用折纸的Kresling折痕图案的概念，折纸是一个多边形底座的手性塔。

这座折纸塔将其伸缩与纵向和旋转运动结合起来，类似于螺丝，他们利用屈曲不稳定性从小输入完成大行程的折断运动。他们的设计利用了折纸塔弯曲的骨架作为机制，将马达旋转转化为蠕虫机器人的快速伸缩，从而实现爬行步态。

它可以通过反复的伸缩前进和左转右转。研究人员说：“从一张平板上制造功能和几何复杂的3D机械系统的能力为远程、自主部署系统或低成本集成运动在机器人领域带来了令人兴奋的机会。”

他们的数学分析被认为是第一次使用虚拟折叠的思想来分析折断克雷斯林式折纸塔时的面板弯曲。这种结构在能量消耗方面具有优势，并使开环运动控制变得直接。