東南大學(xué)楊洪教授團(tuán)隊(duì)：軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向調(diào)控新策略

日前，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院楊洪教授課題組在光控軟體機(jī)器人研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，科研團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種利用可見(jiàn)和紅外三個(gè)波段的光去操控軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的調(diào)制策略。研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然通訊》雜志上。

光控軟體機(jī)器人是智能仿生機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。然而，如何實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的便捷調(diào)控，是該領(lǐng)域目前急需解決的一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)性問(wèn)題。傳統(tǒng)的光刺激調(diào)控法，需要將光束集中在軟體機(jī)器人的某個(gè)局部區(qū)域，或者沿某個(gè)角度或方向去照射軟體機(jī)器人，使之產(chǎn)生局部的形變差異，進(jìn)而推動(dòng)軟體機(jī)器人沿某個(gè)方向前進(jìn)。例如，在文獻(xiàn)中經(jīng)?？吹降膱?chǎng)景是，將光束照射在軟體機(jī)器人的頭部，使其后退；照射在尾部，使其前進(jìn)；從左向右掃描軟體機(jī)器人，使其右拐；從右向左掃，使其左轉(zhuǎn)。此類(lèi)光刺激調(diào)控法缺乏便捷性，非常不方便。

東大科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，構(gòu)建了多層次結(jié)構(gòu)的液晶彈性體基軟體機(jī)器人，在不同的結(jié)構(gòu)層次中加入三種分別對(duì)520nm、808nm、980nm波段光源響應(yīng)、且互不干擾的有機(jī)光熱轉(zhuǎn)換試劑，從而利用可見(jiàn)和紅外三個(gè)波段光的開(kāi)/關(guān)變化去操控軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向。和傳統(tǒng)的光刺激調(diào)控法相比，該方法是通過(guò)軟體機(jī)器人不同區(qū)域?qū)獯碳さ倪x擇性吸收，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的形變差異，進(jìn)而推動(dòng)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，因此光源的照射位置、方向、角度等因素都不會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生根本性影響。該策略為實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的便捷調(diào)控提供了新思路。論文第一作者為2016級(jí)博士生左波同學(xué)。