比较滚动软机器人和扭转软机器人克服障碍运动的图示。扭转柔性机器人可以克服高高度和潜在发电运动的障碍。学分:伊贺大学偶氮苯功能化液晶材料可以通过远程光刺激操作，无需复杂的电路或部件，因此在人类界面、触觉设备和小型化软机器人等领域引起了极大的关注。先前的研究表明，在软机器人中光诱导的运动，报告了爬行和行走运动，观察到大的摩擦。最近，已经报道了圆柱形和多圈螺旋软机器人中的滚动运动，其通过采用滚动阻力来减少摩擦，非常类似于轮子。然而，滚动不是一个有效的爬楼梯策略，因为我们在日常生活中经历过。
研究人员更进一步，实现了单匝螺旋形软机器人的扭转运动，使单位长度的螺旋直径最大化，这一因素与软机器人能够克服的障碍物高度密切相关。在单圈螺旋的情况下，在地面上滚动的扭转软机器人只接触一个和两个点，而软机器人的单个末端能够越过障碍物。通过这些观察，很明显，单圈螺旋将是一种有效的设计，它将最小化滚动阻力，同时最大化软机器人的高度范围。
为了克服障碍，扭转软机器人需要在一个接触点上抬起整个身体。分子工程使研究人员能够演示阶梯攀爬扭转软机器人，以及在轻量级体重(0.2毫克)范围内的大的单位身体长度速度(0.15 BL/s)。研究了七种不同的偶氮苯基分子开关，将分子排列和交联密度编程为液晶聚合物。大多数以前的研究通过不完全固化或添加不可交联的单体来控制聚合物的交联密度。然而，这些策略增加了悬空分子，这不能转移分子开关的光生应力。通过改变分子开关的分子长度，研究人员可以在不增加悬挂链的情况下控制交联密度。因此，获得了高杨氏模量(> 2 GPa)和光生应力(> 1兆帕)。这有助于软机器人保持较高的线圈高度，并使它们能够通过基板上的一个接触点抬起整个身体。有限元分析仿真也有助于理解扭转柔性机器人的运动机理。
克服软机器人的障碍运动。a)螺旋软机器人的滚动运动。b)扭转柔性机器人的头尾攀爬运动。c)扭转软机器人卡在缝隙中时的头对头攀爬运动。d)连续的头对头步爬运动。学分:伊贺大学研究人员还优化了粘弹性软机器人的温度条件与玻璃化转变温度的关系。在玻璃态下，软机器人的速度在更高的温度下增加，因为更软的材料更容易进行形状重构。然而，在橡胶状态下观察到相反的情况。在过高的温度下，软机器人无法产生足够的应力并消散光生应力，这说明了粘弹性在聚合物基软机器人中的重要性。
通过这项工作，新的扭转软机器人设计可以扩展软机器人在各种领域的应用潜力，这些领域需要更强的驱动或更大的范围，同时增加我们对光驱动软机器人的结构-性能关系的基础知识。
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