無輪螺旋環軟體機器人：360度全方位移動的未來科技

過去數十年來，機器人學家已開發出各式各樣的移動系統，無論是陸地、空中還是水下環境都能應對自如。傳統機器人通常需要仰賴感測器和攝影機來避開障礙物，但清華大學研究團隊最近推出的WHERE-Bot，卻顛覆了這項設計思維。

這款創新的無輪軟體機器人採用了「翻轉運動」原理（透過將本體結構由內而外翻轉來移動），能在非結構化環境中安全移動，完全不需要感測器偵測障礙物。相關研究成果已發表在arXiv預印本伺服器，並將於今年四月舉行的第八屆IEEE國際軟體機器人會議（RoboSoft）上正式發表。

論文的資深作者李曙光回憶道：「有天實驗室會議時，我們把玩著Slinky彈簧玩具，突然靈光一現——如果把彈簧的頭尾相連會怎樣？結果發現這種螺旋環結構可以無限翻轉，產生迷人的色彩流動。這讓我們開始思考，經過適當改造的螺旋環在不同環境中會如何表現。」

研究團隊首先深入分析螺旋環的結構與運動特性，最終開發出WHERE-Bot。這款機器人能透過自我翻轉實現出人意料的移動方式。論文第一作者馮思遠解釋：「乍看之下你無法預測它的移動方向。當螺旋環接觸地面時，機器人不對稱的質量分佈會產生摩擦力差異，驅使它朝較重的一側自我旋轉，形成繞圓軌道運動。」

WHERE-Bot最突破性的特點在於，它的全方位移動能力完全來自機械結構本身，不需要任何感測器輔助。李曙光形容：「就像反應敏捷的爬行動物，遇到障礙時會自動翻轉撤退，確保移動安全可靠。這種特性不僅適合探索未知地形邊界，更開啟了許多實際應用可能性。」

目前WHERE-Bot的塑膠材質彈簧在劇烈變形時容易斷裂，研究團隊正計劃採用更堅固的材料來提升耐用度。共同作者嚴登峰透露：「我們將進一步最佳化設計，整合高摩擦表皮、螺旋槳等功能性元素，拓展它在管道、水下、沙地甚至空中的移動能力。」

這項創新技術未來可應用於洞穴探勘、管線檢測等領域，甚至能發展出新型的全方位碰碰車娛樂系統。隨著材料與設計的持續改良，這款無輪機器人將為軟體機器人領域開創更多可能性。