可重编程超材料机器人

机体即算力

用弹性波超材料将模拟与逻辑运算集成到机器人身体里，实现爬行与计算一体化的机械智能。

Wu, Zhou · 王毅泽

Nature Communications 2026

技术优势

模拟逻辑都能算

同一套机器人系统既能做空间模拟计算，也能实现二进制逻辑运算，无需为不同计算类型分别设计机械结构。

多任务并行处理

利用非线性谐波，系统可同时执行多个计算任务，或将这些任务转换为特定任务，提升处理效率。

计算可重新编程

通过将模拟信号编码为类量子比特状态，系统可借助矩阵运算实现高维逻辑映射，计算功能可按需重写。

应用场景

• 可变形机器人：利用超材料身体的可变形性与计算能力，机器人能根据环境自调节运动模式，提升通过性。
• 软体机器人：弹性波超材料赋予机器人柔性结构，结合计算能力，可安全地与人和环境互动。
• 自主移动机器人：机器人爬行过程中通过自身结构处理信号，无需外部控制即可自主调整运动。
• 嵌入式机械传感：超材料结构本身即可实现空间模拟计算，作为嵌入式传感与信息处理单元。