一只带电的蝴蝶扇动翅膀。信用:Purnendu想象一下，翻开一本自然之书，却看到万花筒般的优雅蝴蝶从书页中飞出。多亏了美国大学博尔德分校阿特拉斯研究所的一组设计师和工程师的努力，这种充满幻想的故事书可能很快就会实现。该集团正利用软机器人领域的新进展，开发纸薄、移动速度快、几乎完全无声的形状变化物体。
研究人员的早期发明被他们称为“电气化”，包括可以弯曲脖子的折纸鹤、可以随着按钮的触摸而摆动的花瓣，以及是的，飞舞的昆虫。
“通常，关于蝴蝶的书是静态的，”Purnendu说，他是该项目的负责人，大学博尔德分校的研究生，他的名字是单数。“但是你能让一只蝴蝶在书里扇动翅膀吗？我们已经证明了这是可能的。”
他和他的同事最近在计算机械协会的2021年设计交互式系统(DIS)会议上展示了他们的结果。
人造肌肉
Purnendu解释说，该团队的电气化设计不需要电机或其他传统的机器零件来实现——使它们摸起来很柔软，就像真正的蝴蝶一样。它们的灵感来自于一类“人造肌肉”，最初是由克里斯普·凯普林格(Chriffe Keplinger)和t·CU Bolder领导的工程师开发的，现在通过一家名为Artimus Robotics的公司可以在商业上获得。
Artimus开发了一种称为液压放大自修复静电(HASEL)致动器的技术。与通常由刚性金属制成的传统机器人零件不同，HASEL致动器的动力来自流体。帮助开创致动器技术的前美国大学博尔德分校研究生埃里克·阿科梅说，致动器依靠静电力推动密封塑料袋中的油。想象一下，当你挤压一面时，番茄酱包的形状会发生怎样的变化。
通电蝴蝶和花朵在书页内移动。信贷:Purnendu“这些致动器的主要好处之一是它们是多功能的，”这项新研究的合著者、Artimus Robotics的首席技术官Acome说。“它们只是小袋，但根据小袋的形状，你可以产生不同种类的运动。”
它们还模仿自然界中各种生物(比如河豚或金星蝇陷阱)改变形状来吓跑捕食者和捕获猎物。
“对于某些动物来说，改变形状是交流和生存的一个重要部分，”Purnendu说。"工程师们一直在寻求为计算机接口开发类似的功能。"
机翼襟翼
Purnendu想知道他是否可以使用与Artimus Robotics相同的概念，或者在小袋内晃动的油，不仅仅是为了制造新的机器人，而是为了设计柔软、可移动的艺术品。
electrollow还可以创作出动人的漫画。功劳:普伦杜·电气化铁路利用几种不同的袋子形状，在平坦的塑料薄片上创造出折纸般的褶皱。而且速度很快:珀恩杜的昆虫可以以每秒25次左右的最高速度拍打翅膀——比大多数真正的蝴蝶都快，与一些速度更快的飞蛾不相上下。
“这个系统非常接近我们在自然界中看到的东西，”他说。“我们正在推动人类和机器如何互动的界限。”
这位研究人员说，他希望更多的艺术家和设计师将使用他和他的团队开发的工具，将这些界限推得更远。他想象有一天，你可能会看到折纸动物，它们可以把自己折叠成各种形状，从一张塑料或卡通人物的平板上，在书页中奔跑和跳跃。
“我们可以玩很多不同的几何图形，”Purnendu说。
现在，他很乐意看着自己的蝴蝶飞翔。
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