獵豹是陸地上奔跑速度最快的生物，奔跑過程中，它們通過脊柱的彎曲來獲得速度和力量。受獵豹這種力量和速度啟示，美國北卡羅萊納州立大學(xué)機械與航空工程系助理教授尹杰團隊，開發(fā)了一種新型軟體機器人——LEAP機器人，從外觀來看，LEAP機器人長約7厘米，重約45克。

無論是在固體表面，還是在水中，該機器人都比其他軟體機器人移動得更快，該機器人還可以輕松地抓取物體，也具有足夠大的力量舉起重物。相關(guān)研究論文已發(fā)表在《Science》子刊Science Advances上。

“我們受到獵豹的啟發(fā)，創(chuàng)造了一種具有彈簧動力，雙穩(wěn)態(tài)脊柱的軟機器人，這意味著該機器人具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。我們可以通過將空氣泵入軟硅膠機器人內(nèi)襯的通道，來實現(xiàn)在兩種穩(wěn)定狀態(tài)之間的切換。在這兩種狀態(tài)之間切換會釋放大量能量，從而使機器人可以快速對地面施加力。這使機器人可以在整個表面奔馳，這也意味著機器人的腳會離開地面?！?尹杰表示。

尹杰認為，以前的軟機器人更像爬行器，它們始終與地面保持接觸，但這反而限制了機器人的速度。

過往的軟體機器人，速度最快的可以在堅固的表面以每秒0.8倍體長的速度移動。LEAP則能以大約3Hz的低驅(qū)動頻率達到每秒2.7倍體長的速度移動。LEAP還能夠在陡峭的斜坡上前進，這對于向地面施加較小作用力的軟機器人來說，相當有挑戰(zhàn)性，甚至不可能實現(xiàn)。

除了在陸地上運動外，LEAP還具有在水中運動的能力。論文稱，與過去最快的游泳軟機器人每秒0.7倍體長的速度相比，LEAP機器人附有鰭而不是腳，能夠以每秒0.78倍體長的速度游泳。

同時，LEAP還能協(xié)同工作，完成抓取物體的動作。使用多個軟體機器人進行協(xié)同工作，通過調(diào)整機器人的力道，LEAP能提起像雞蛋一樣的物體，以及重達10公斤以上重量的物體。

研究人員指出，LEAP的設(shè)計更像是一種概念驗證。他們認為未來可以通過修改設(shè)計，可以使它變得更快、更強大。

至于這款機器人的未來應(yīng)用，尹杰稱，潛在的應(yīng)用包括在速度至關(guān)重要的搜索和救援領(lǐng)域，以及工業(yè)制造領(lǐng)域里。

“例如，想象一下生產(chǎn)線上的機器人速度變得更快，但仍然能夠處理易碎物品的情況?！?尹杰稱，“我們也愿意與私營部門合作，可以微調(diào)技術(shù)，將其納入公司的運營中。”

疫情期間，由于社交隔離需求，機器人的遠程操作能力得到了更好的發(fā)揮。更有科學(xué)家在《科學(xué)機器人》雜志上指出，機器人技術(shù)能夠在對抗疫情過程中發(fā)揮重要作用，而此次疫情則提供了一個契機，可能會推動相關(guān)技術(shù)的進一步研究。

對于軟體機器人來說，由于具備高安全性以及能與人類、惡劣環(huán)境進行自適應(yīng)性交互，軟體機器人擁有了傳統(tǒng)剛性傳機器人難以具備的功能。比如，軟體機器人在執(zhí)行抓取作業(yè)時因其自身的柔軟性而能改變自身形態(tài)，對一些易碎品和不規(guī)則物體進行抓取時，采取包裹形式抓取，不會損壞物體。