北卡团队研发软体机器人，光照驱动可持续跳跃运动

这款机器人外形近似水滴，研究团队将其命名为“环形跳跃者”。与多数依赖电池、个人理财基础电机或复杂控制系统的机器人不同，它完全依靠外部红外光供能。在光照作用下，机器人能够反复执行循环动作，并在前进、跳跃乃至垂直腾空等不同运动形态间自由切换。个人理财基础

据研究人员介绍，该机器人的工作原理主要依托扭转形变来积蓄弹性势能，待达到临界点后瞬间释放。由于结构具备自动恢复特性，每次跳跃结束后无需人工复位，即可自行回到初始状态并启动下一轮动作。只要红外光持续照射，这一过程便能周而复始地运行。

从构造来看，机器人主体由液晶弹性体材料制成的水滴形环带构成，其一端连接着细长的V形铝制构件。当红外光照射至材料表面时，液晶弹性体会发生收缩，进而带动整体结构产生旋转。

若缺乏额外设计，此类结构通常只会原地滚动。但末端安装的V形铝件有效阻止了滚动，促使环带不断累积扭转变形。随着扭转载荷逐步增大，材料内储存的弹性势能也持续攀升。当达到某一临界值时，能量骤然释放，V形结构快速向下弹射并撞击地面，从而将整个机器人推离地面。

完成一次跳跃后，机器人恢复至原始形态，随后再度进入储能与释放的循环，由此形成连续不断的自主跳跃行为。

研究团队观察到，仅调整V形结构的夹角，便能显著改变机器人的运动方式。当夹角约为120度时，机器人以爬行方式缓慢向前移动；夹角缩小至90度时，机器人转为向前跳跃；而当夹角进一步收窄至50度左右时，机器人则几乎能垂直跃向空中。

研究人员指出，这意味着只需改变一个简单的几何参数，便能让同一机器人在不同运动模式间切换，无需改动驱动原理或增设额外控制系统。

除夹角调整外，团队还发现机器人重心位置同样对运动表现产生影响。实验结果显示，在水滴形结构较圆的一端添加适量配重后，机器人可获得更远的跳跃距离和更稳定的前进轨迹。研究人员将此现象类比为游泳运动员出发时前倾身体，以获取更强的推进力。

在实验过程中，研究团队还注意到红外光强度对运动表现至关重要。光照不足时，机器人难以积累足够能量完成跳跃；而光照过强则可能导致跳跃过程不稳定，甚至出现方向难以预判的情况。因此，合理控制光照强度是实现稳定连续运动的关键条件。

研究人员认为，这种具备自我复位、持续运动能力且结构简洁的软体机器人，未来有望应用于复杂环境探索、狭小空间巡检以及新型自驱动软体机器人研究等领域。由于无需复杂电子控制系统，仅依靠材料特性和外部光源即可实现自主运动，这也为未来低成本、轻量化的机器人设计开辟了新的思路。