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  跳躍對動物來說是至關重要的運動，但由于其過程需要能量的快速釋放，將跳躍運動與軟體機器人結合是具有挑戰性的。因此，跳躍機器人受到了廣泛的關注。典型的跳躍運動依賴于切換外部刺激（例如磁場），這使它們不是自主的。而且，幾乎沒有一種自主軟體機器人能夠無縫地從跳躍轉換到其他不同的運動模式。自主滾動和跳躍動作這兩種類型的運動在機制上幾乎完全不同，以至于任何通過目前現有機制運行的自持續機器人都不可能實現。

  浙江大學鄭寧團隊提出設計一種既對熱敏感又對光敏感的液晶彈性體（LCE）網絡，通過機械訓練的方法構筑了正交響應的自持續軟體機器人（圖1）。相比于其他只能跑步或跳躍的軟體機器人，通過引入了突跳的機制，這種LCE機器人能夠在遇到障礙時無縫地從滾動運動過渡到跳躍，然后在越過障礙后平穩地恢復到滾動狀態。同時，材料中的光響應基元賦予了軟體機器人實時調控的能力，使其能執行其他自持續軟體機器人難以實現的復雜任務。該工作以“Multimodal Autonomous Locomotion of Liquid Crystal Elastomer Soft Robot”為題發表在《Advanced Science》上。文章第一作者是浙江大學博士生周筱睿。浙江大學博士后陳冠聰博士為共同第一作者，鄭寧研究員為該論文通訊作者，謝濤教授提供了相關支持與指導。該研究得到了科技部重點研發計劃和國家自然科學基金委的支持。

圖1 自持續運動。(a) LCE在一個運動周期中的實時圖像。(b) 運動速度與樣品寬度的依賴關系。(c) 運動速度與樣品長度的依賴關系。(d) 樣品長度對臨界寬度的影響。(e) 熱板表面溫度對運動速度的影響。(f) 具有不同幾何形狀的LCE的運動行為。所有比例尺為1厘米。

圖2 自主跳躍運動。(a) 滾動和跳躍機制的示意圖。(b) LCE的時間相關跳躍行為的照片。(c) LCE的跳躍高度和速度。(d) 單個周期內的連續跳躍。(e) 十個連續跳躍周期的復制（紅色點對應每個周期的初始跳躍，綠色點代表每個周期內的連續跳躍）。(f) 多模式自主運動的示意圖。(g) 組合的自主滾動和跳躍運動。所有比例尺為1厘米。

圖3 光控多模態自主運動。(a) 通過照射LCE中點來改變運動方向。(b) 通過照射LCE頂部來停止運動。(c) 通過照射LCE背面來減速。(d) 通過重復從一端到另一端掃過的光來轉彎。(e) 通過照射樣品端點5秒鐘，從直線運動轉變為圓形運動。所有比例尺為1厘米。

  原文鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202402358