一群30个机器人可以“像水一样流动”并变硬以支撑一个人的体重

新的研究表明，成群的蜂巢式思维机器人可以被诱导表现得更像一种材料。

有问题的机器人（大部分）是圆柱形的，直径只有2.75英寸（70毫米）。加州大学圣巴巴拉分校和德累斯顿大学的研究人员使用3D打印技术用聚乳酸制造零件。每个机器人的底部都有一块磁铁，由聚乳酸制成的黄色齿轮和一个带齿轮环的中心。总的来说，它们可以进行结构形成和愈合，并支撑700牛顿（是机器人重量的500倍）。科学家们在2月20日发表在《科学》杂志上的一项研究中概述了这种结构。

该研究的主要作者、UCSB大学博士生马修·德夫林在给《生活科学》的一封电子邮件中说，机器人的移动得益于底部的磁铁。这些磁铁使机器人“自然地粘在一起并保持凝聚力”。

“这些机器人的灵感来自发育中的胚胎细胞，这些细胞具有凝聚力，相互推拉，形成复杂的生命结构。”

齿轮应用反映胚胎组织细胞行为的力模式，使整体形状和结构在六边形网格结构中发生变化。该团队提供的镜头显示了他们的工作，机器人自组织成类似蜂窝内细胞的模式。

相关内容：自我修复的“活皮肤”可以使机器人更像人类——它看起来和你预期的一样令人毛骨悚然。八个电动齿轮使细胞内的力成为移动每个单元的切向力。这使得机器人可以互相推、拉和移动，不管空间有多窄。

该团队的主要研究目标之一是创造一种材料，当情况需要时，它可以是刚性的，但也可以自我调整以呈现更柔软的结构。他们还设定了目标，希望机器人不仅能保持它们可以保持的形状，还能“有选择地让自己流动到新的形状”。胚胎技术加州大学圣巴巴拉分校前教授奥特格·坎帕斯（Otger Campàs）以前研究过胚胎是如何物理成型的。坎帕斯目前是德累斯顿大学生命卓越物理集群的主任，他的工作有助于在开发机器人时为他以前机构的研究人员团队提供信息。

坎帕斯在UCSB的实验室发现了胚胎的一种独特特性——“塑造自己”的能力

“为了塑造自己，胚胎中的细胞可以使组织在流体和固体状态之间切换；坎帕斯在一篇发表在《科学》杂志上的题为“具有时空强度和形状控制的类材料机器人集体”的研究文章中说。

尽管该团队成功地在机器人中重现了胚胎细胞的运动和状态转换，但德夫林与Live Science团队分享说，他发现这项实验最吸引人的不是从固体到液体的状态变化，而是强度的变化。“通过波动齿轮相互施加的力的大小，机器人可以改变它们的行为更像液体还是固体，”德夫林说。他接着说，他最喜欢的这一特征的演示发生在研究人员可以站在机器人上的时候。

通过完成概念验证群，并遵循博士后研究员Sangwoo Kim进行的各种模拟，该团队能够实现其最初的目标，即创建和控制机器人，使它们像材料一样工作。

该团队希望探索系统的可扩展性，并希望进一步研究活性物质中的相变，而不是通过机器人。这将有助于定义他们的假设，以便应用他们即将进行的研究中积累的知识。