受变色龙舌头的启发，研究人员研发出软体机器人，能够利用储存的弹性能量重现高功率、高速度的运动。
变色龙、蝾螈和许多蟾蜍利用储存的弹性能量，将黏性舌头弹射出去，捕捉距离多达一个半身长、毫无防备的昆虫，并在十分之一秒内将其捕获。
研究人员使用类似橡皮筋的可拉伸聚合物制造机器人，其内部设有可加压膨胀的气动通道。为储存弹性能量，机器人在制造过程中遵循受自然启发的原理，沿一个或多个方向拉伸其身体。
与变色龙的舌头弹射类似，一种预应力气动软体机器人可伸展至自身长度的五倍，捕获活的甲虫，并在短短120毫秒内将其收回。
“我们曾认为，如果能够制造出像变色龙一样能够高速完成此类大幅度运动的机器人，那么许多自动化任务就能以更高的精度、以快得多的方式完成。”普渡大学工业工程学院及韦尔登生物医学工程学院助理教授拉姆塞斯·马丁内斯（Ramses Martinez）表示。
“传统机器人通常由坚硬且沉重的部件构成，由于惯性作用会减慢其运动速度。我们希望克服这一挑战。”
50毫秒内即可做出反应
许多鸟类，如三趾啄木鸟，利用其腿部后方受力肌腱中储存的弹性能量实现零功耗栖息，使其在睡眠时不会从栖木上掉落。
这些鸟类的身体结构为机器人抓手的研制提供了范例，使其能够以零功耗托举高达自身重量100倍的物体，并可在与水平面最大夹角达116度的情况下倒挂栖息。
此视频展示了这种受鸟类启发的软体机器人抓手如何在仅65毫秒内捕捉以每秒10毫米速度移动的球体：
这些抓手的柔性臂能够贴合被抓取物体，从而最大化接触面积，增强抓握能力，并促进高速捕捉和零功耗保持。
此视频展示了这些抓手如何以最大116度的角度倒挂栖息：
一些植物同样懂得利用弹性能量，通过“捕捉机制”实现高速运动。捕蝇草利用其双稳态弯曲叶片中储存的弹性能量，迅速闭合，捕获探索其内表面的猎物。
这段高速摄影视频展示了这一软体机器人捕蝇草瞬间闭合的过程：
受捕蝇草捕捉机制的启发，并研究蜥蜴如何捕食昆虫，研究人员研制出一种软体机器人捕蝇草，在接收到短暂的加压刺激后，仅需50毫秒即可闭合。
超高速
马丁内斯表示，这些新型预应力软体机器人相较于现有软体机器人系统具有多项显著优势。首先，它们擅长以高速抓取、握持和操控种类繁多的物体。它们能够利用预应力弹性体层中储存的弹性能量，在不消耗任何外部动力的情况下，托举高达自身重量100倍的物体。
研究人员可轻松地在其柔软表皮上设计防滑微刺图案，这显著增强了其抓附力，使其能够长时间倒挂栖息，并便于捕获活体猎物。
“我们设想，此处提出的设计与制造策略将为新一代完全软体机器人铺平道路，使其能够利用弹性能量实现现有机器人目前无法达到的速度与运动。”马丁内斯表示。
该论文发表于《Advanced Functional Materials》（《先进功能材料》）。马丁内斯及其团队已与普渡研究基金会技术商业化办公室合作，为其与机器人相关的部分技术及其他设计创新申请了专利。
