软体机器人是一种新型柔韧机器人,可以仅用空气来驱动。传统主流机器人是采用金属和其他硬质材料制造,装载连接电子仪器和元件。传统机器人可以制造汽车、携带较重的物体装置,甚至拆卸炸弹。
但在一些特殊环境中,机器人的柔体结构是至关重要的。比如,军方对软体机器人就颇感兴趣,认为它们可作为武器或者间谍装置。近年来,科学界越发关注软体机器人的研发,各种功能和形状的软体机器人已经面世。
软体章鱼机器人
2016 年,据 Technology Review 报道,哈佛研究人员通过巧妙的设计,研发了世界首款能够自主移动的全软体机器人“Octobot”。它是第一个完全“自给自足”的全软体机器人:没有电子硬件(电池或计算机芯片),而且也不需要连接在计算机上就可以移动。这种机器人简直可以同实体相媲美,甚至可以骗过水里的鱼——它们游动时会有些小鱼跟在后面。
能捉昆虫的机器人
来自美国爱荷华州立大学的研究人员发明了一种微型软管触手机器人,它又软又小,可以困住蚂蚁大小的昆虫但并不会将其弄死。这种微型软管触手机器人采用聚二甲基硅氧烷材料制造,长度约为 8 毫米,软管内部是由特殊线圈所构成的动力系统。未来,这款微型机器人很有可能会被用于医疗领域。
软体充气机器人
哈佛大学研发的软体机器人在医疗领域发挥了很大作用,这种机器人是用有弹性的橡胶材料制成的,并且在内部还注入了压缩性的空气,来对机器人进行控制。传统的金属性质的机器人是通过比较复杂的反馈的机制来完成手术操作的,但它们有一个缺点,就是可能在操作时会破坏人体的组织。
而这种软体机器人使用橡胶制成,这样就减少了手术给人体造成的创伤的可能性。另外,借助医疗设备,这种橡胶机器人能够进入到较小的空间内,还能够改变自己的形体,如此一来就能够适应一些复杂手术的要求。
人造肌肉软体机器人
近日,软体机器人研究又有新突破。麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室与哈佛大学 Wyss 研究所合作,创建了一种超级强大但成本很低的人造肌肉,可用来制造具有“超能力”的软机器人,这种机器人将能提起比自身重 1,000 倍的物体。
用不到 1 美元的材料,仅花费 10 分钟,神奇的人造肌肉软体机器人就制成了。整体构架采用了一个骨架结构,用密封的袋子将其包裹起来,袋子内部装满液体或者空气,然后制造真空环境,在这个过程中便产生了压力,促使骨架运动。
内部骨架组件可以由各种材料制成,骨架的形状、构成材料以及折叠方式会决定骨架的运动方式。操纵者只需通过简单的“编程”或是手动调节,就可改变骨架弯折的方式。
那么,人造肌肉要多大才合适呢?它的大小是十分灵活的,小到一毫米,大到一米都可以,人造肌肉越大,力量相对越大,能拿起的东西就越多。研究员的目标是,最终可以建造一个拥有大象鼻子的大象机器人。
这项技术的研发解决了软体机器人领域的一些难题,比如软体机器人灵活性差、力量小等。研究人员称,这项技术未来将应用于医疗辅助设备、工业机器人、太空探索等领域。