在外星球部署形状记忆合金机器人进行空间探索图

研究人员已经研制出第一个由柔性、可伸缩材料制成的机器人，它能够在不使用马达以及其他机械部件的情况下自行移动。当框架内的形状记忆合金导线通电后，电流加热电线，使得机器人的柔性部分伸缩弯曲，开始移动。用不同的方法控制电流在各部件的通电顺序，会出现不同的移动姿态。

由于该机器人具有易伸缩的能力，并且其质量低、成本低、承载能力显著、体积小，以及能够重新变形成不同的形状，研究人员预测其可以应用于太空任务、深海探索和居家用品等一系列领域。

来自韩国首尔国立大学和韩国成均馆大学的王伟等科学家，已经在《材料视野》杂志发表了一篇关于新型机器人及可以用相同的方法构建的其他形状记忆结构的文章。

来自首尔国立大学的共同作者宋勋安告诉记者：“这种模块化的机器人的主要优点是在各种环境中都能保持稳定，这主要是由于其缺少类似于马达和齿轮这样的机械部件。所以说，电动机器人面临的主要问题是在水或者空间环境中，机械系统的密封问题和润滑问题，而不是智能制动问题。”

这款机器人被研究人员称为“形状记忆合金机器人”，它由八个模块组成 : 其中四个模块对应机器人的躯干，另外四个模块，每个模块分别对应一个肢体。在它们折叠的状态中，这些模块是平的，而当它们被展开之后，它们就会弹出一个大致的形状。这些模块是由刚性和柔性材料制成，并包含嵌入的磁铁，可以将多个模块连接在一起。一条形状记忆合金线穿过每个模块的正方形框架，负责伸展和折叠模块，这需要几秒钟的时间，但可以重复完成。

另外，研究人员演示了形状记忆合金机器人的两种不同的步态行走方式。第一种是一种起伏的步态，类似于一种虫子在水面上爬行的方式。为了达到这个效果，需要先后四步的电流顺序通过机器人的身体，使其从前到后产生一个驱动波，由于与前腿和后腿之间的地面的摩擦接触不平衡导致机器人将其前腿保持在原位，拉动其后腿，导致向前运动。

这个形状记忆合金机器人第二种步态是行走步态，类似于四条腿动物的行走方式。然而，这种步态要求机器人只用两条腿来支撑整个重量，而机器人的腿在陆地上没有足够的升力来做到这一点。但是，通过将机器人置于水中，在水箱的沙地上，研究人员利用了阿基米德原理，减少了提升机器人所需要的力，可以实现这一行走步态。

目前，该机器人的移动速度非常慢，速度每小时2米左右。与此同时，机器人还可以转弯，但速度很慢，需要21步才能转一个90°的弯。虽然这个机器人并不快，但其在速度对其应用影响不大，它仍然可以作为一个有用的工具。

在今后的研究中，研究人员期望该技术可以用于制作更多不同形状的模块，从而研发出应用更为广泛的机器人。研究人员还指出，除了应用电流外，不同类型的机器人移动的方法也可以进行探索研究，例如使用气流、磁场或光学力驱动。他们还指出，同样的方法也可以用于制造微米级和纳米级的结构，这将开启一系列新的应用前景。