近日，佐治亚理工学院的研究人员在软体机器人领域取得了重要进展，他们成功研发出首款自调节软电磁振荡器，这一创新成果有望推动软体机器人技术的进一步发展。

该研究由2024届机械工程硕士Noah Kohls和乔治·W·伍德拉夫机械工程学院助理教授Ellen Yi Chen Mazumdar共同完成，相关论文已被《先进材料技术》杂志选为封面文章。这款自调节软电磁振荡器是首批仅使用电池即可运行的执行器，无需依赖外部微控制器、泵或逻辑电路，实现了软体机器人技术的重大突破。

“我们希望设计一个能够执行现实任务且完全独立的软系统，”科尔斯表示，“通过将控制嵌入到结构本身，我们减少了对笨重、刚性电子设备的需求。”这一设计理念使得软体机器人在保持柔性和适应性的同时，具备了更高的自主性和独立性。

研究团队借鉴了生物学和传统机电系统的原理，受蚯蚓蠕动运动的启发，开发出了柔性线性和旋转执行器。这些执行器通过硅胶结构、定制柔性磁体和液态金属导体的组合，能够产生复杂的运动，并执行驱动机器人汽车、运行风扇、启动泵以及在水下推进等多种任务。

这款新型软电磁振荡器能够产生有节奏的运动和协调性，类似于传统系统中的时钟机制。它允许软机器人通过爬行、跳跃或游泳等方式进行移动，且仅需使用低压电源(5至20伏)，即可实现比同类软执行器更高的频率(20至40赫兹)。这一特性使得软机器人在需要柔顺性和小尺寸外形的动态环境中，如人体内部，具有广泛的应用前景。

科尔斯表示，他的目标是创建一个柔软、节能、独立的系统，能够进行复杂的运动和自主操作，非常适合机器人、触觉和医疗设备的应用。他对机器人技术的兴趣始于本科毕业设计项目，当时他设计并制造了一个定制机器人，用于帮助自家的苗圃。

“那个早期项目让我看到了机器人技术在改善日常任务方面的巨大潜力，”科尔斯说道，“现在，我很高兴能够致力于开发未来能够以更具影响力的方式改善生活的系统。”

更多信息： Noah D. Kohls 等人，《软电磁执行器和振荡器》，《先进材料技术》(2024 年)。期刊信息： 先进材料技术