近年來，機器人專家從日本的傳統(tǒng)折紙實踐中汲取了靈感，并提出了輕便，靈活(高度創(chuàng)新)的機器人和無人機。出現(xiàn)了兩種折紙風(fēng)格的結(jié)構(gòu)：具有一定承重能力但如果超過該承重能力就會斷裂的剛性結(jié)構(gòu)，以及根本無法承受很大負(fù)載的柔性但有彈性的結(jié)構(gòu)。

EPFL研究人員運用他們對昆蟲翅膀的觀察結(jié)果，開發(fā)了一種混合折紙無人機，視情況而定，該無人機可以變硬或變軟。在空降時，該結(jié)構(gòu)的剛性足以承受其自身的重量并承受螺旋槳的推力。但是，如果無人駕駛飛機撞上了東西，它就會變得柔韌性好，以吸收沖擊，從而最大程度地減少損壞。這項研究已在達里奧·弗洛雷亞諾(Dario Floreano)的智能系統(tǒng)實驗室中進行，已在《科學(xué)機器人》上發(fā)表。

三明治結(jié)構(gòu)

無人機的回彈力來自剛性和彈性層的獨特結(jié)合。拉伸彈性體膜，然后將其夾在剛性板之間。當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，兩塊板保持在一起并賦予結(jié)構(gòu)剛度。但是，當(dāng)施加足夠的力時，板會拉開，結(jié)構(gòu)會彎曲。

該研究的主要作者斯特凡諾·明切夫(Stefano Mintchev)說：“制造無人機時，我們可以賦予它特定的機械性能。” “例如，這包括定義結(jié)構(gòu)從剛性轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝缘臅r刻。”而且，由于無人機在折疊時會積聚彈性勢能，因此可以在指示時自動展開。

同時具有剛性和柔韌性的結(jié)構(gòu)還具有其他潛在的應(yīng)用范圍。在研發(fā)無人機時，研究人員使用了相同的技術(shù)來制造柔軟的抓地力。夾持器一旦達到一定的壓力水平就會軟化，以免損壞要拾取的物體。這也意味著它無法承受超出其容量的負(fù)載。

“機器人技術(shù)的當(dāng)前趨勢是創(chuàng)建能夠適應(yīng)給定功能并與人類一起安全運行的'軟'機器人。但有些應(yīng)用也需要一定程度的剛性。” Floreano說。“通過我們的系統(tǒng)，我們證明了您可以在兩者之間取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?rdquo;