近日，莱斯大学的研究人员成功研发出一种新型柔性机械臂，该机械臂能够执行绕过障碍物、击球等复杂任务，且无需任何机载电子设备或线路，仅通过激光束进行远程引导和供电。

在由材料科学家朱瀚宇领导的研究中，团队利用光图案化装置精确诱导由偶氮苯液晶弹性体制成的机械臂运动。这种弹性体在蓝色激光照射下会收缩，在黑暗中松弛并重新生长，实现了实时控制。通过集成一个经过训练的神经网络，机器人系统能够预测特定手臂动作所需的精确光模式，从而简化操作员的任务输入。

“这是首次展示对软体机械臂的光响应材料进行实时、可重构、自动控制，”研究的第一作者伊丽莎白·布莱克特表示。传统机器人通常采用刚性结构，而软体机器人在医学等领域则开辟了新的应用前景，特别是在需要与精密物体进行安全交互的场合。

研究团队创造的新型弹性体具有“快速松弛时间”特性，能够在几秒钟内对激光做出响应，与其他需要有害紫外线照射或长时间复位的光敏材料相比，具有更高的安全性和效率。通过空间光调制器，研究人员能够将单束激光分成多个子光束，精确控制机械臂的弯曲和收缩，实现类似章鱼触手的灵活运动。

为了训练这种多参数机械臂，团队利用卷积神经网络对光照设置组合进行记录和分析，使模型能够输出所需的精确光照模式，以创建所需的形状。尽管当前原型是扁平的并在二维空间内移动，但未来版本有望通过附加传感器和摄像头在三维空间内实现更复杂的弯曲和运动。

布莱克特表示，这项技术是朝着更安全、更强大的机器人迈出的一步，可广泛应用于植入式生物医学设备到处理软商品的工业机器人等多个领域。

更多信息： Elizabeth R. Blackert 等，《基于光学响应液晶弹性体的时空控制软体机器人》，《先进智能系统》(2025)。