電磁軟機(jī)器人是在受限環(huán)境中通過外部磁刺激進(jìn)行無接觸控制的一種有前途的選擇。磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)（即磁能動(dòng)性）由機(jī)器人的局部變形驅(qū)動(dòng)，從而將粒子排列和交替的極性分布編程到體內(nèi)。嘗試通過直接激光打?。―LP），立體光刻（SLA）和熔絲制造（FDM）結(jié)合電磁體的多軸操作，將磁各向異性編程到軟機(jī)器人中。
 

由螺旋磁性軟機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的分層磁勢性允許（a）越過障礙物；（b）多個(gè)軟機(jī)器人的水下游泳；以及（c）通過永磁體的單個(gè)旋轉(zhuǎn)軸集體運(yùn)輸貨物。
圖源：仁荷大學(xué)

 

　　現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)演示了無需電磁調(diào)節(jié)的磁性軟機(jī)器人的簡便準(zhǔn)備和啟動(dòng)方法。他們通過扭曲二維聚合物復(fù)合膜構(gòu)建了三維螺旋軟機(jī)器人。其熱塑性聚氨酯-磁鐵礦納米復(fù)合材料由于高伸長率而使薄膜超扭曲；熱塑性材料的使用也使扭曲的結(jié)構(gòu)能夠熱固定。而磁性軟機(jī)械手的致密螺旋體允許分層的磁勢，包括順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這是由兩個(gè)永久磁鐵產(chǎn)生的，其中單個(gè)旋轉(zhuǎn)軸在基板下方順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

 

　　在多個(gè)軟機(jī)器人的磁操縱中，由于每個(gè)機(jī)器人的各自軌跡同時(shí)沿著不同的路徑進(jìn)行協(xié)調(diào)，因此單個(gè)機(jī)器人的控制仍然是復(fù)雜的操作。這些多磁化軟機(jī)器人的無電池操作是通過平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁體的頻率變化來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榧词共捎孟嗤男D(zhuǎn)速度，具有不同縱橫比的軟機(jī)器人也可以通過其他旋轉(zhuǎn)模式（旋轉(zhuǎn)，樞轉(zhuǎn)和翻滾）進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。除了多個(gè)軟機(jī)器人的半徑，速度和路徑的軌道操縱外，高達(dá)60體長s-1的敏捷運(yùn)動(dòng)和分層磁動(dòng)性還幫助軟機(jī)器人爬上了樓梯等障礙物。
 

磁旋轉(zhuǎn)速度控制下旋轉(zhuǎn)，樞轉(zhuǎn)和翻滾的三峰旋轉(zhuǎn)的演變；磁性軟機(jī)器人（例如，旋轉(zhuǎn)機(jī)器人）的多功能性擴(kuò)展到表現(xiàn)出集體行為的多機(jī)器人系統(tǒng)。
圖源：仁荷大學(xué)

 

　　研究人員還展示了受蟻群貨物運(yùn)輸集體質(zhì)量啟發(fā)的多個(gè)磁性軟機(jī)器人之間的合作。集體行為是自然界中的常見現(xiàn)象，例如在細(xì)胞遷移，蟻群和魚類群中發(fā)現(xiàn)的例子。但是，在集體機(jī)器人中很難實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)，因?yàn)閭€(gè)人和集體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)都需要根據(jù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)行優(yōu)化。這些要求在本研究中變得不必要，因?yàn)槊?xì)作用力使旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)的軟機(jī)器人附著在貨物周圍。機(jī)器人下方磁體的重新定位導(dǎo)致類似于螞蟻的工作行為的重物的便利運(yùn)輸。

 

　　這些通過分層磁動(dòng)性按需進(jìn)行軌道操縱的新穎技術(shù)可以擴(kuò)展到生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，小型磁性游泳者可以潛在地將藥物輸送到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的空間中。