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  跳躍對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的運(yùn)動(dòng)，但由于其過(guò)程需要能量的快速釋放，將跳躍運(yùn)動(dòng)與軟體機(jī)器人結(jié)合是具有挑戰(zhàn)性的。因此，跳躍機(jī)器人受到了廣泛的關(guān)注。典型的跳躍運(yùn)動(dòng)依賴于切換外部刺激（例如磁場(chǎng)），這使它們不是自主的。而且，幾乎沒(méi)有一種自主軟體機(jī)器人能夠無(wú)縫地從跳躍轉(zhuǎn)換到其他不同的運(yùn)動(dòng)模式。自主滾動(dòng)和跳躍動(dòng)作這兩種類型的運(yùn)動(dòng)在機(jī)制上幾乎完全不同，以至于任何通過(guò)目前現(xiàn)有機(jī)制運(yùn)行的自持續(xù)機(jī)器人都不可能實(shí)現(xiàn)。

  浙江大學(xué)鄭寧團(tuán)隊(duì)提出設(shè)計(jì)一種既對(duì)熱敏感又對(duì)光敏感的液晶彈性體（LCE）網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)機(jī)械訓(xùn)練的方法構(gòu)筑了正交響應(yīng)的自持續(xù)軟體機(jī)器人（圖1）。相比于其他只能跑步或跳躍的軟體機(jī)器人，通過(guò)引入了突跳的機(jī)制，這種LCE機(jī)器人能夠在遇到障礙時(shí)無(wú)縫地從滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)渡到跳躍，然后在越過(guò)障礙后平穩(wěn)地恢復(fù)到滾動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，材料中的光響應(yīng)基元賦予了軟體機(jī)器人實(shí)時(shí)調(diào)控的能力，使其能執(zhí)行其他自持續(xù)軟體機(jī)器人難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜任務(wù)。該工作以“Multimodal Autonomous Locomotion of Liquid Crystal Elastomer Soft Robot”為題發(fā)表在《Advanced Science》上。文章第一作者是浙江大學(xué)博士生周筱睿。浙江大學(xué)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(guān)支持與指導(dǎo)。該研究得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。

圖1 自持續(xù)運(yùn)動(dòng)。(a) LCE在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的實(shí)時(shí)圖像。(b) 運(yùn)動(dòng)速度與樣品寬度的依賴關(guān)系。(c) 運(yùn)動(dòng)速度與樣品長(zhǎng)度的依賴關(guān)系。(d) 樣品長(zhǎng)度對(duì)臨界寬度的影響。(e) 熱板表面溫度對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的影響。(f) 具有不同幾何形狀的LCE的運(yùn)動(dòng)行為。所有比例尺為1厘米。