今日Science Advances: 奔跑吧软机器人( 二 )
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Video 1: 双稳态与单稳态软机器人即时速度对比：双稳态脊背（上） ， 无脊背（中） ， 单稳态脊背（下）
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【今日Science Advances: 奔跑吧软机器人】Video 2: 奔腾慢动作（八倍慢速）
Video 3：双稳态与单稳态软机器人爬坡对比：双稳态脊背（左） ， 无脊背（中） ， 单稳态脊背（右）
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LEAP高性能软机器人的多场合应用
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该团队展示LEAP机器人也可以实现水下的快速运动以及变刚度机械手的抓取等 。
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图3.（a）LEAP水下软机器人示意图 。 （b）单稳态 与双稳态软机器人速度比较 。 （c）LEAP水下软机器人与其它报道水下软机器人速度驱动频率对比 。 （d）可调节抓力机械手
Video 4： 双稳态与单稳态水下软机器人游动即时速度比较：双稳态脊背（上） ， 无脊背（中） ， 单稳态脊背（下）
Video 5：变刚度机械抓手
快速水下软机器人：当给软驱动器身后加装一个柔性尾巴 ， 通过左右摆动身体 ， 可以模拟鱼的游动（图3a-3b） 。 以往研究表明 ， 驱动频率越高 ， 软机器人游动速度越快 ， 在5Hz的驱动频率下 ， 最快速度可达0.7身长/秒（图3c） 。 该研究显示即使在低频驱动下（比如约1.3Hz） ， 双稳态间的快速突跳使其速度也可高达每秒0.78个身长（图3c） 。
变刚度机器人抓手：通过实时调节弹簧中的拉力 ， 机械手的刚度也可以随之改变 。 基于此 ， 该团队展示了可以实时改变抓力的机械手 。 机械手既可以抓取易碎的鸡蛋 ， 又可以抓取不规则形状线圈 ， 矿泉水 ， 以及直接抓取哑铃等（图3d） 。
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展望
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该工作利用失稳原理来加快软材料的响应 ， 理论上该原理也可以推广到其它双稳态以及多稳态软机构 ， 以及更小尺度和活性材料驱动器比如液晶弹性体 ， 水凝胶 ， 形状记忆聚合物和电介质弹性体等 。 驱动原理将不限于气压或水压 ， 可推广至相应的外部刺激比如温度、pH、光、电场以及磁场等自主软机器人 。
团队简介
该工作由北卡州立大学尹杰团队主导 ， 与科罗拉多州立大学（CSU）赵建国教授、纽约市立大学（CCNY）苏浩教授以及天普大学（Temple）Andrew Spence教授团队合作完成 。 通讯作者为尹杰教授 。 该工作第一作者是尹杰团队的唐一超博士 ， 其它作者有尹杰团队博士生赤银鼎 ， 科罗拉多州立大学Sun Jiefeng ， 纽约市立大学Huang Tzu-Hao和天普大学Maghsoudi Omid 。
尹杰团队目前致力于机械超材料 ， 软体机器人 ， 以及多功能界面材料的研究 。 （https://jieyin.wordpress.ncsu.edu/）
文章信息
Y. Tang, Y. Chi, J. Sun, T. Huang, O. M. Maghsoudi, A. Spence, J. Zhao, H. Su, J. Yin*, Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots, Science Advances, 6, eaaz6912 (2020)
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