如果需要，大多数动物可以快速从步行过渡到跳跃、爬行和游泳，而无需重新配置或进行重大调整。
大多数机器人不能。但是卡内基梅隆大学的研究人员创造了软体机器人，它们可以无缝地从步行转变为游泳，例如，从爬行转变为滚动。
“我们受到大自然的启发，开发了一种机器人，它可以执行不同的任务并适应其环境，而无需增加执行器或复杂性，”计算机科学学院人类变形物质实验室的博士后研究员DineshK.Patel说。-计算机交互研究所。“我们的双稳态执行器简单、稳定且耐用，为未来动态、可重构软体机器人的研究奠定了基础。”
双稳态致动器由3D打印的软橡胶制成，其中包含形状记忆合金弹簧，通过收缩对电流作出反应，从而导致致动器弯曲。该团队使用这种双稳态运动来改变执行器或机器人的形状。一旦机器人改变形状，它就会保持稳定，直到另一个电荷将其变回之前的配置。
CMU工程学院机械工程系教授卡梅尔·马吉迪(CarmelMajidi)表示：“匹配动物如何从行走到游泳、爬行再到跳跃，是仿生软体机器人面临的一项重大挑战。”
例如，该团队创建的一个机器人有四个弯曲的执行器，连接到由两个双稳态执行器组成的手机大小的身体的角落。在陆地上，弯曲的执行器充当腿，让机器人行走。在水中，双稳态执行器会改变机器人的形状，将弯曲的执行器置于理想位置以充当螺旋桨，使其能够游泳。
“你需要有腿才能在陆地上行走，你需要有一个螺旋桨才能在水中游泳。构建一个具有针对每种环境设计的独立系统的机器人会增加复杂性和重量，”机器人学助理教授XiaonanHuang说。密歇根大学和Majidi的前博士学位。学生。“我们为两种环境使用相同的系统来创建高效的机器人。”
该团队创造了另外两种机器人：一种可以爬行和跳跃，另一种受毛毛虫和药丸虫的启发，可以爬行和滚动。
执行器只需要一百毫秒的电荷来改变它们的形状，而且它们很耐用。该团队让一个人在其中一个执行器上骑自行车几次，并数百次改变机器人的形状以证明其耐用性。
未来，这些机器人可用于救援情况或与海洋动物或珊瑚互动。在执行器中使用热激活弹簧可以开辟环境监测、触觉以及可重构电子和通信领域的应用。
HCII的Cooper-Siegel助理教授兼MorphingMatter实验室负责人LiningYao说：“在许多有趣和令人兴奋的场景中，像这样的节能和多功能机器人可能会有用。”