北卡团队研发的软体机器人利用光照实现持续运动，可切换多种移动模式

北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人仅依靠外部红外光提供能量，实现了持续运动的能力。该软体机器人无需复杂的电子控制系统，仅依靠材料特性和外部光源即可完成自主运动。

从结构上看，该机器人主要由一种液晶弹性体材料制成的水滴形环带组成，并在其中一端连接了一个细长的V形铝制结构。这种设计使得机器人在特定环境下能够实现能量的积累与释放。

其核心工作原理在于利用扭转形变来储存弹性势能，当达到临界点时，这些储存的能量会瞬间释放出来驱动机器人运动。具体到运动过程，研究人员观察到，当安装在末端的V形铝件阻止了原地滚动，使得环带不断积累扭转变形时，机器人的运动便得以启动。

该软体机器人展现出多样的运动模式切换能力。首先，当夹角约为120度时，北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人主要以爬行方式缓慢向前移动。随后，随着夹角的缩小至90度，机器人会表现出向前跳跃的动作；进一步减小到50度左右时，该软体机器人则能够实现几乎垂直地跃向空中。

在运动性能的优化方面，研究人员发现了一个关键的改进点：如果在水滴形结构较圆的一端增加少量配重，北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人便能获得更长的跳跃距离和更稳定的前进轨迹。这表明了通过简单的物理调整对提升运动性能的显著影响。

然而，这种依赖光照的特性也构成了其运行的边界条件。根据公开资料显示，如果外部光照强度不足，北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人将无法积累足够能量来完成跳跃；反之，如果光照过强，则可能导致机器人的跳跃过程变得不稳定。

从技术实现的角度看，该研究成果展示了一种纯粹基于材料物理特性的自驱动机制。这种无需复杂电子控制系统的特性，使其在理论上具有极高的便携性和适应性。

展望未来，研究人员认为北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人有望应用于复杂的环境探索、狭小空间巡检以及新型自驱动软体机器人研究等多个领域。这预示着该技术可能在需要自主、低能耗移动体的场景中发挥重要作用。

综上所述，北卡团队研发的“环形跳跃者”软体机器人通过液晶弹性体和外部红外光照的耦合作用，实现了从爬行到垂直腾空的连续运动模式切换。其运行依赖于精确的光照强度控制，并可通过增加配重等方式进一步优化性能。所有关于该机器人的信息均来源于一份可追溯公开资料。