一種由薄片材料製成的新型機器人原型，可在無需馬達的情況下執行各種動作，包括爬行、跳躍、轉向甚至抓取物體。這項突破性研究來自美國北卡羅來納州立大學（North Carolina State University）團隊，他們將其命名為元機器人（Metabots）。

據科技新聞 Interesting Engineering，這些元機器人外觀類似塑膠片，實際是由一層表面覆有可對電或磁場產生反應的超薄膜材料製成。這些薄膜可作為驅動元件，遠端控制機器人的折疊與變形。

一片塑膠可折成256 種形狀？

這些機器人可透過簡單的彎折與組合，產生高達數百種穩定形狀。北卡羅來納州立大學機械與航空工程系研究團隊指出，一張單片元件可穩定變形多達 20 種形狀，如果將四片組合，則能創造出多達 256 種組合。這也意味著同一個機器人，根據需求可以像紙一樣平整，也可以如折紙般立體、變形以完成不同任務，符合操作需求。

變形、調整步伐通通難不倒

元機器人不只會變形，還能調整其步態（gait）來適應不同地形或任務，例如夾取物品、搬運物體，甚至在原地轉彎。研究人員還在機器人的薄膜表面加上可震動的材料，只要調整電壓或頻率，就能讓機器人產生不同的振動模式，進一步控制它的移動方式和方向。

機器人成變形金剛猶如科幻成真

這項最新研究已發表於國際科學期刊《Science Advances》，展示了一種融合摺紙藝術與智能材料的新型機器人技術。其核心技術讓機器人具備極高的可塑性、環境適應性與能源效率，特別適合在狹小空間或地形複雜的環境中運作。

研究團隊指出，這些機器人由經過程式化切割與黏合的薄片材料組成，具備多種穩定形態。當受到外部刺激（如磁場或電壓）時，能快速切換形狀與功能，實現像是跳躍、變換移動方式、或可抓取脆弱物品的機器手臂等多樣應用。

該大學機械與航空工程系教授 Yin Jie（音譯：尹傑）表示，目前這項設計仍處於概念驗證階段。然而，研究結果證明，這種低成本、具高度適應性的機器人設計路線是可行的。

未來，研究團隊計劃進一步將這種設計理念與超穎材料（metamaterials）結合。所謂超穎材料，是一類經由精密結構設計而非天然材質，打造出具有特殊物理性質的人造材料。這類材料能夠以前所未有的方式操控電磁波、聲波，甚至其他形式的波動，為機器人提供更多功能與控制能力。