这些新型“软体机器人”由液晶弹性体制成，形状像扭曲的带状意大利面。
它们的设计和所用智能材料使其能够凭借物理智能而非计算智能对热量作出响应。
研究人员开展了多项实验，证明这种形状的软体机器人能够在各种迷宫般的环境中自主导航，无需人工或计算机干预。
这有望帮助机器人在道路、严酷沙漠等复杂且缺乏结构化条件的环境中自主通行。
“这些软体机器人展示了一种称为‘物理智能’的概念，也就是说，结构设计和智能材料使软体机器人能够应对各种情况，而非依靠计算智能，”北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授、并列论文通讯作者的杰·尹（Jie Yin）说。这篇论文发表于《美国国家科学院院刊》。
这些软体机器人由液晶弹性体制成，呈扭曲的带状，类似半透明的螺旋面。当把带子放在至少55摄氏度（131华氏度）的表面上时——该温度高于周围空气温度——与表面接触的带子部分会收缩，而暴露在空气中的部分则不会。
这会使带子产生滚动。表面越热，它滚动得越快。
“过去有人用侧面光滑的杆状物做过类似尝试，但这种形状有个缺点——遇到物体时，它只会原地打转，”尹说。“我们制作的扭曲带状软体机器人能够在完全没有人工或计算机干预的情况下绕过这些障碍。”
带状机器人通过两种方式做到这一点。首先，如果带子的一端遇到物体，带子会稍微转动以绕过障碍。其次，如果机器人的中部遇到物体，它就会“弹跳”。
弹跳是指储存的形变能迅速释放，使带子轻微跃起，并在落地前重新调整方向。带子可能需要弹跳不止一次，才能找到可以绕过障碍物的方向，但最终总能找到一条畅通的前进路线。
“从这个意义上说，它很像许多人家中使用的扫地机器人，”尹说。“不同之处在于，我们制造的软体机器人从环境中获取能量，无需任何计算机程序即可运行。”
“让机器人得以绕过障碍物的两种动作——转动和弹跳——呈梯度变化，”论文第一作者、博士后研究员赵尧（Yao Zhao）说。
“如果物体触碰带子的中心，弹跳力最强。但即使物体触碰的是偏离中心的位置，带子仍会弹跳，只是力度较弱。触碰点离中心越远，弹跳越不明显；到了带子长度最后五分之一处，就完全不会弹跳。”
研究人员开展了多项实验，证明带状软体机器人能够在各种迷宫般的环境中导航。他们还展示了软体机器人在沙漠环境中也能良好工作，证明它们能够沿着松散沙地的斜坡爬上爬下。
“这项研究很有意思，展示效果也很有趣；更重要的是，它为我们提供了新的思路，帮助我们设计能够从自然环境中获取热能，并在道路、严酷沙漠等复杂且缺乏结构化条件的环境中自主通行的软体机器人。”尹说。
