柔軟的皮膚使機器人葡萄園能夠在復雜而脆弱的環境中航行。

研究人員開發了一種柔軟的機器人皮膚，可以讓只有幾毫米寬的機器人藤蔓在蜿蜒的小路和脆弱的環境中航行。為此，研究人員在柔軟皮膚的關鍵位置集成了一層非常薄的液晶彈性體致動器。通過監測機器人體內的壓力和驅動器的溫度來控制機器人。

研究人員表明，配備這種皮膚的機器人可以成功地導航人體動脈模型。該機器人還能夠在噴氣發動機內部模型周圍導航。

研究組 發表 他們的結果 科學成就。

加州大學聖地亞哥分校機械與航空航天工程系助理教授、該論文的通訊作者 Tanya K. Morimoto 表示：“我們的工作代表著向創建小型、可控、軟藤機器人邁出了一步，該機器人適用於脆弱和有限的環境。”

現在已經有了大規模的受控葡萄機器人，從厘米到米。這些機器人通常使用氣動執行器、電機或腱進行控制。但這些管理技術在較小規模下很難實施或無效。

研究人員通過將一系列液晶彈性體執行器集成到軟機器人皮膚的特定位置來克服這些尺寸限制。這些執行器非常薄但非常堅固，適合控制小型機器人。機器人可以通過溫度或壓力或兩者來控制。

研究小組發現，後者更好。 “他們在執行器下方安裝了小型柔性加熱器來控制執行器的溫度，並建立了一個系統來精確調節機器人內部的壓力以進行轉向。”

研究人員在直徑為 3 至 7 毫米（約 0.2 英寸）、長度為 25 厘米（約 10 英寸）的靈活機器人藤蔓上測試了皮膚。這些機器人從尖端開始生長，將皮膚翻過來。

研究表明，當執行器被激活時，機器人可以沿著其身體的長度進行幾次超過 100 度的轉動。機器人還可以擠進狹窄的縫隙，包括直徑一半的縫隙。例如，研究人員成功地將軟柳條機器人穿過人類主動脈和連接動脈的模型。他們還為機器人配備了攝像頭，用於檢查復雜的噴氣發動機模型內的各種目標。

Morimoto 實驗室的博士後 Sukjun Kim 表示：“這項工作中開發的軟皮膚可以進一步適應各種其他軟機器人系統，例如可穿戴觸覺設備、軟抓手和軟機車機器人。”

下一步還包括機器人遠程控製或自主的可能性，以及減小其尺寸。