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A new micro-machine created by scientists from MIT and TU Munich is able to self-assemble, walk on various surfaces, swim, carry items, and climb slopes. The machine weighs just 0.31 g and 1.6 cm on a side, is made of PVC and tiny magnets, and can even be dissolved in acetone.

The self-assembly and propulsion are accomplished in clever ways. A PVC sheet is laser cut with structural layers that cause the sheet to fold around its tiny magnet in just a few minute’s time when placed on a heating element. Movement is achieved by pulsing electromagnetic coils placed near the machine to stimulate its magnet.

“An Untethered Miniature Origami Robot That Self-folds, Walks, Swims, and Degrades” has been in development since 2012 and was debuted recently at the IEEE International Conference on Robotics and Automation in Seattle, USA.

　　在日前舉行的2015年機器人與自動化國際學術研討會(ICRA2015)上，一種只有硬幣大小的微型折“紙”機器人引來了眾多與會者的關注。

　　在演示中人們可以看到，它從一塊“小紙片”快速折疊變身成為一個5角硬幣大小的、外形類似蜘蛛的機器人。這個“折紙蜘蛛”能在研究人員的胳膊上閑庭信步，也能在水面上自如移動；能扛起0.6克重的行李，推動黃豆大小的塑料方塊，也能爬上15度小斜坡，從一堆雜物中開辟出一條通道。更讓人稱奇的是，在完成任務后，它還能溶解、消失在一杯丙酮溶液中。

　　這項由美國麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室領導的實驗項目，重在驗證微型折紙機器人的實用性。這種機器人也被稱為可重構機器人，受傳統折紙藝術的啟發，能從一張小紙片“變形”成一個可移動、載物的微型機器人。研究人員認為，該技術可大幅降低生產成本，是一個極好的制造微型機器人的思路。

　　這種機器人的結構從外表看起來極為簡單，完全展開后就像是一張方形紙片。但與普通紙張不同的是，它由一些經過激光切割的聚苯乙烯、紙以及PVC制成，此外其表面還分布有一些磁鐵。當研究人員對其中一個元件進行加熱后，其中的PVC材料就會收縮，從而切斷和聚苯乙烯之間的聯系，產生褶皺。這種折紙機器人從平面狀態到折疊完成只需要幾秒種時間。

　　在這個折紙機器人中有四個電磁線圈，它們的開啟和關閉，能讓機器人進行移動。當將其置于丙酮溶液中時，機器人除磁體之外的部分都會發生溶解。研究人員指出，如果機器人的結構過于復雜，要讓其在液體中完全溶解將是一個艱難的挑戰。

　　研究人員稱，借助3D打印技術，未來這種機器人將能做得更加小巧，以便進入很多此前不便到達的狹小區域，甚至人體當中。在用于地震救援時，這種能自主運行、自行折疊的微型傳感器將為人們帶來廢墟或瓦礫中的環境信息；在醫療應用中，更小的折疊機器人將能攜帶藥物進入人體到達病灶區域，幫助醫生精準地釋放藥物。

　　電氣和電子工程師協會出版的《IEEE綜覽》雜志評價稱，這項新的研究具有許多潛在的應用領域，它第一次讓機器人通過這種方式展示出了一個完整的生命周期。(記者王小龍)

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