機器人有各種方法來改變它們的形狀，從這個意義上說，你可以使用剛性部件和執行器來設計一個可以從一種形狀變成另一種的機器人。不過，這樣的系統不可避免地高度復雜，通常需要大量的質量和大量的能量來切換到你想要的形狀，然后保持這種形狀。

本周，我們看到幾篇論文強調了不同的形狀轉換機器人系統，這些系統依靠巧妙的折紙靈感設計在不同的配置之間快速轉換，用最少的硬件獲得最大的實用性。

第一篇論文是弗吉尼亞理工大學的研究人員發表在《科學機器人》上的 "通過可逆可塑性進行形狀變形的機械超材料"，它展示了一種復合材料，能夠從平板過渡到復雜的形狀，使用相變金屬骨架進行可轉換的剛性。這種材料是由一種彈性材料制成的，其中的切割圖案（一種類似于折紙的技術，稱為kirigami，它使用切割而不是折疊）決定了彈性材料變形的形狀。夾在彈性體片材中的是一個由62℃熔化的金屬合金制成的骨架，以及一個靈活的加熱元件。將骨架加熱到其液化的程度，允許片材變形，然后當骨架冷卻并凝固時再次凍結，這一過程可能需要幾分鐘。但是一旦完成，它就會很穩定，直到你想再次改變它。

如果一下子施加一堆力，材料能夠更快地過渡，拉伸彈性體和金屬骨架，而不破壞它們，并使它們在力被移除后凍結在原地。加熱仍然使一切恢復正常（更慢一點），但通過在材料內集成一個氣動驅動的膜，你可以引入加壓空氣，并讓它在幾分之一秒內迅速 "彈 "成形狀。研究人員用一個載貨的小潛艇做到了這一點，該潛艇用一個貨鏟從平坦變成了彎曲。

該圖顯示了分層材料，通過一個循環（B）來驅動，以制作一個可變形的潛艇。科學機器人

看起來像《星際迷航：TNG》中 "銀河之子 "那一集的太空外星人，不是嗎？

第二篇論文發表在IEEE Transactions on Robotics上，由波士頓東北大學的研究人員（包括Sam Felton，他在折紙機器人方面的工作我們以前寫過）撰寫，題為 "Shake and Take: 一個折紙抓手的快速轉換"。它展示了一個抓手的設計，由于折紙手指在幾種不同的配置下是穩定的，它可以從字面上搖身一變成為三種不同的抓取類型。

手指是欠驅動的，每個手指的底部都有一個單一的馬達來驅動折疊或展開運動。捏、包和中性（直）抓之間的轉換是有順序的，由仔細控制的抓手搖動驅動，使手指的一些折紙褶皺從 "山 "形褶皺扣到 "谷 "形褶皺，改變手指的運動方式。要做到這一點需要恰到好處的力量，以便正確的褶皺被轉換過來。特別是，在視頻的最后，兩個手指從纏繞模式轉為夾持模式的過渡需要以每秒約1米的峰值速度搖動一次，然后旋轉，再以每秒約0.3米的峰值速度搖動一次。

這些照片顯示了(b)在徑向夾持模式下的抓手，(c)圓柱形包裹模式，和(d)叉車模式，以及手指配置的說明

就像第一篇論文中的變形kirigami材料一樣，這個抓手最酷的地方在于它的靈活性和剛性的結合，使它在需要的時候可以有效地變形，而不影響它以可預測和可控制的方式與周圍世界進行有力的互動。像這樣的方法似乎很可能最適合于相對特定的利基應用，但在這些利基應用中，變形機器人可能比我們認為的傳統機器人技術更有效、更靈活。