受到摺紙藝術的啟發，北卡羅來納州立大學的工程師發現了一種方法，僅使用三個主動馬達將單個塑膠立方體結構轉變為 1,000 多種配置。這些發現可能為可變形的人工系統鋪平道路，這些系統可以承擔多種功能，甚至可以承載負載，例如在太空中使用的多功能機器人結構。

研究結果是發表在日記中自然通訊。

機械與航空航天工程副教授、描述這項工作的論文的共同通訊作者傑因說：“我們要問的問題是如何用最少數量的執行器來實現多種多功能形狀，為變形提供動力。”「在這裡，我們使用了在自然界中觀察到的分層概念——就像分層的肌肉纖維——但是用塑膠立方體來創造一個變形機器人。

北卡羅來納州立大學的研究人員使用 3D 列印機組裝了空心塑膠立方體，並用旋轉鉸鏈將其中的 36 個立方體組裝在一起；有些鉸鍊是用金屬銷釘固定的，而有些鉸鏈則是用馬達無線啟動的。

研究人員僅使用三個主動馬達就能將立方體移動成 1000 多種形狀。這些形狀包括隧道狀結構、橋樑狀結構甚至多層建築。

不受束縛的變形機器人可以向前、向後和側向移動——無需腳——只需控制結構形狀變化的方式。機器人還可以相對快速地從平坦或完全開放的狀態轉變為盒狀較大的立方體或完全封閉的狀態。這些機器人還可以承載大約三倍於自身重量的負載。

接下來，研究人員將嘗試讓變形機器人變得更好。

「我們希望製造出更堅​​固的結構，能夠承受更大的負荷，」北卡羅來納州博士後研究員、論文的共同通訊作者李彥斌說。「例如，如果我們想要一個汽車形狀，我們如何設計第一個可以變成汽車的結構形狀？我們也想透過太空機器人等現實世界的應用來測試我們的結構。

「我們認為這些可以用作可部署、可配置的太空機器人和棲息地，」北卡羅來納州博士後研究員、論文的共同第一作者安東尼奧·迪拉洛（Antonio Di Lallo）說。“它是模組化的，所以你可以將它發送到平坦的太空並將其組裝成避難所或棲息地，然後將其拆卸。”

「對於用戶來說，它需要易於組裝和控制，」尹說。

蘇浩，機械與工程學院副教授航空航太工程，是該論文的共同通訊作者。朱俊熙，北卡羅來納州立大學博士學生，Yinding Chi，前博士生北卡羅來納州立大學的學生，也是這篇論文的合著者。