一款由美国北卡罗来纳州立大学团队研制的“机械智能”软体机器人问世。该机器人不装微电脑、不依赖实时算法，只用两根气管控制充放气，便可切换水母、鱼、转子三种游动模式，完成升降、悬停、转向等动作。其控制逻辑完全由材料与结构本身承担，等于把“大脑”长进了结构里。相关成果发表于最新一期《科学进展》。

这项研究的核心并非仿生外形，而是一种名为“机械智能”的设计理念：把传统上由传感器、芯片和算法完成的工作，交给机器人的材料和几何结构去完成。也就是说，身体本身就是处理器。这样做的好处是，机器人不需要背负复杂的电子设备，既能减轻重量、降低功耗，也能避免计算延迟，用最少的驱动实现尽可能多的功能。

机器人主体为一个中央八边形框架，四条柔性三角形臂与框架相连，框架内装有超软硅胶扁平气囊，形成双通道气动执行器。样机长55毫米，重14.5克。团队将每条臂设计成“单稳态”结构，类似弹簧门：充气时臂快速下拍，越过临界点后弹性能量释放；放气后结构自动弹回，臂的翻转约26毫秒内完成。两个气动通道对称布置，以不同时序充放气时，四条臂的运动会随之改变。

具体来说，两通道同时充放气，四臂同步扑动，产生垂直脉冲，机器人在水母模式下完成上升、下降和悬停；只给一侧充气，对侧臂大幅拍打、邻侧辅助摆动，机器人像鱼一样定向游动；两通道以180度相位差交替充气，相邻臂轮流拍打，机器人原地螺旋上升，进入转子模式。三种模式可连续切换，机器人能沿设定轨迹完成上升、悬停、转向、下降等组合动作。

其中，水母模式最大上升速度达每秒1.64个体长，最低运输成本为17.6；转子模式峰值旋转速度约每秒90度。团队还演示了多种应用：机器人底部装软磁铁可从水底吸取生锈螺钉，配小钩子可单独或协作打捞塑料垃圾，装载直径3.5毫米的微型摄像头能进入透明管道拍摄水下影像。

目前这款机器人仍需要人工设定充放气频率和相位，自身没有实时感知和决策能力。模式切换时，前一阶段旋转留下的角动量会影响定向游动，结构一旦成型，任务适应性也有限。

团队下一步将把机械智能与少量传感器和控制算法结合，由结构承担扑动、回弹和被动稳定，控制系统负责识别环境、修正误差和自主选择模式，并逐步验证深水压力、洋流扰动等真实海洋条件下的表现。