没有电池和电线的机器人可以像折纸一样折叠

折叠机器人，基于古老的日本折纸艺术形式，已经成为一个方便的机器人设计领域。在折纸术中，一张平坦的纸被折痕和折叠，创造出复杂的三维形状。

然而，机器人通常需要电池或连接外部电源，这使得它们过于笨重，无法折叠。哈佛大学威斯生物激励工程研究所和工程与应用科学学院的研究人员旨在设计一种受折纸启发的机器人，它的功能不受电池或电线的限制。

“就像折纸一样，我们设计的要点之一是简单，”合作者、现就职于韩国亚洲大学的高济成教授说。“该系统只需要机器人上的基本无源电子元件就能传递电流，其余的部分由机器人本身的结构来完成。”

他们的发明是一种新的轻薄的塑料机器人，形状像四面体。一个小电路连接在中心三角形上，外面三个三角形用铰链连接。

由一种叫做形状记忆合金的金属制成的线圈连接在铰链上;它们可以变形，然后加热后恢复原来的形状。当机器人处于平面“展开”状态时，线圈被拉伸。通过无线电磁功率传输(与无线充电板使用的技术相同)在电路中诱导电流，使线圈升温并收缩到原始形状。这使得外部三角形向中心折叠。

当电流停止时，由于铰链的刚度，线圈被拉伸回原来的形状。这再次展开了机器人。在每个线圈上增加一个谐振器，只对特定的电磁频率作出反应，可以使每个线圈独立地收缩。

为了展示这种受折纸启发的设计的能力，研究人员制造了一个小型机械臂，它能够向左或向右弯曲，并使用调谐到不同频率的线圈打开和关闭夹持器。

这种简单的机器人技术可以有很多应用，比如制造可以被吞食的微型机器人在身体内部展开执行简单的任务，或使用更大的源线圈，实现家庭智能物体之间的无电池无线通信。

“今天的医疗设备通常受到驱动它们的电池大小的限制，而这些远程驱动的折纸机器人可以突破这种尺寸的障碍，并有可能为未来的医学和外科提供新的、微创的方法，”威斯研究所的创始主任唐纳德·英格伯教授说。