本期嘉宾：

袁兵兵，中国科学院沈阳自动化研究所助理研究员

研究方向：机器人机构学、机器人机构工程应用

袁兵兵：动动，你放假在家除了写家庭作业，还做点什么呀？

动动：我的爱好可丰富啦，跑步、打球、看电影 ，对了，最近我还迷上折纸了。

袁兵兵：提到折纸，你知道吗，科学家们从折纸过程获得灵感，设计了折纸机构，在太空和海洋探索等任务中，按照需要，把材料折叠或展开成既定的尺寸，还可以适应极端的环境，用处可大了！

（图片源于网络 https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2023.105233）

动动：这好神奇啊！袁老师快帮我讲讲，在太空探索任务中，折纸机构具体能帮上什么忙呢？

袁兵兵：好的。我们都看到过火箭发射，许多太空探索的工具是被“塞”进火箭一起发射升空的，而且它们需要做到“紧凑发射、精准展开”。我们来举几个例子。卫星上的大型天线，展开状态下是根本塞不进火箭整流罩的，而折纸式天线，能被折叠成小体积的收纳体，被发射进入轨道后，靠记忆合金或电机驱动，就能精准展开成数十平方米的抛物面，用来接收和传输远距离信号。再比如，火星探测器的着陆缓冲系统，里面也有一些蜂窝状结构，到达火星触地的瞬间，能通过层层折叠形变吸收冲击力，保护探测器的核心部件不被震坏。还有折纸式太阳能帆板，在发射时可以贴紧航天器，入轨后展开成大面积面板，还能抵御太空的温差和微陨石撞击，为航天器持续提供电力。

动动：那到了水下世界，折纸机构又能发挥什么作用呢？能不能和前面几期“动动聊天室”里，老师们介绍过的海洋机器人的导航、作业配合起来？

袁兵兵：当然能！比如海洋机器人的声呐阵列，利用折纸式的设计可以被收纳到机器人中，节约载荷的空间，展开后能形成分布式探测网络，和之前我的同事们介绍声学信标相互配合，通过声波计算距离和方位，帮助机器人更精准地进行定位。还有进行水下采样的抓取机构，折纸式的设计让它们又轻又能变形，能适配岩石、海洋生物样本的不规则形状，实现无损采集，还能扛住万米海沟的极端压力。

（图片源于网络 https://doi: 10.1126/science.aau8259）

动动：未来的折纸机构还能演变成什么样子呢？

袁兵兵：我们可以展望下，未来，折纸机构可以和更先进的深空探测设备结合，比如折叠式的小型探测机器人，在星球表面灵活移动。折纸机构还可以同AI导航、量子惯性导航这些“黑科技”一起，让海洋机器人像鱼一样在浑水、强流等复杂区域开展精准作业。说不定，在将来还可能出现“能屈能伸”的深海观测站，收纳时方便运输，展开后就能长期监测海洋环境。

动动：原来折纸不只是手工艺术，还能成为探索未知的“利器”，太有意思了！

袁兵兵：是啊，从太空到深海，这些源于生活的创意，同工程技术相结合，就能解决极端环境下的大问题。让我们期待折纸机构在更多的应用场景下发挥作用吧！