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游泳到飛行都可以！讓機器人可以自由變形的機械材料
大多數的機器人都是為了特定的工作設計而成，通常不具有特別強的變形、適應能力。維吉尼亞科技最近發展了一款「軟機器人」技術，完全挑戰了這項認知。這款技術讓機器人可以同時勝任行走、飛行與游泳的任務，藉由金屬與塑膠層層疊疊組成的特殊骨架，讓它可以在液態與固態間自由轉換。
小尺度的材料變形已經不是什麼新鮮事，但將同樣的概念實際製成機器人，卻需要面臨許多挑戰。為了讓材料可以任意變形，並且在需要的時候維持在想要的形狀，研究人員結合了低熔點的金屬合金與捲鬚狀加熱器做為彈性內骨骼，並且剪切為重複的剪紙三角圖樣，兼顧強度與多樣化變形的可能性。搭配合適的執行器與其他零件，可以隨著運動或需求改變形狀。
彈性內骨骼在大自然中相當常見，身上幾乎沒有硬骨結構的章魚就是利用肌肉的張力伸縮變形為所需要的形狀，在多變的同時也具備相當的強度。然而要如何在機器人材料達成類似的效果，正是軟機器人學領域急於挑戰的。
維吉尼亞科技本次發表的材料的原始形態是扁平的，內裡的金屬在加熱到攝氏60度時為液態，然後很快凝固，讓機器人的形狀可以維持。每次的變形與固形可以在十分之一秒內完成。而下次要再變形，只需再度加熱就可以了。這樣的設計是為了讓材料具備「可逆塑性」(reversible plasticity)，材料可以在需要的時候變形、然後維持該形狀。
在展示的影片中，團隊使用此款材料製成的機器人，原本的骨架對稱摺疊在一起，讓「輪子」接地在地面移動了一小段之後，骨架變為扁平轉而成為一台多軸飛行器，原先的輪子也成為飛行器的螺旋槳。
另一個展示則是在水族箱中進行，影片中的機器人形似潛艇，可以在靠近水族箱底部的時候舀起底石帶到水面。
維吉尼亞科技的團隊相當看好這款技術，未來的機器人如能兼顧強度與形態的彈性，將可以更能夠因應所需的環境變化做出改變，而具備更多實用的性能。
(AddMaker)
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