發(fā)布時間： 2016年09月09日
傳統(tǒng)印象中，機器人總是冰冷堅硬。但是，《超能陸戰(zhàn)隊》中的大白讓大家意識到原來機器人也可以很柔軟。
事實上，科學(xué)家們一直在致力于制造柔軟的機器人，能更好地適應(yīng)各種環(huán)境，承擔(dān)一定的沖擊力，在醫(yī)療、軍事以及地質(zhì)等多個領(lǐng)域都能發(fā)揮作用。近日，哈佛大學(xué)的研究者們就向大家展示了他們的最新研究成果：章魚形狀的完全柔性機器人，被昵稱為Octobot。Octobot全身都由軟軟的柔性材料構(gòu)成，不需要外接動力，自己就能運動起來。相關(guān)論文于8月24日發(fā)表于《自然》期刊。
在此之前的柔性機器人有個缺點：雖然有柔軟肢體，但控制系統(tǒng)仍然用常規(guī)泵閥系統(tǒng)來實現(xiàn)，通過剛性連接來驅(qū)使不同類型的運動，并且還得通過電纜連接到機器人，并沒有做到完全的柔軟、靈活。
Octobot則可以做到真正的完全柔軟。它沒有任何剛性材料，也不需要外接電源，運動只是依靠一個簡單的化學(xué)反應(yīng)：過氧化氫分解。過氧化氫遇到鉑催化劑，分解產(chǎn)生水和氧氣。
隨著氧氣增多，柔性控制器內(nèi)壓強加大，就會打開一些微閥門，關(guān)上另一些微閥門，在這個過程中，章魚機器人的四條腕足充滿氧氣，在這些氧氣的驅(qū)動下，章魚的腕足就會變形運動。當(dāng)微流體系統(tǒng)切換時，章魚的另外四條腕足則會進行同樣的變形運動，兩者交替，機器人就動起來了。
另外值得注意的是，Octobot的制作成本非常低廉，全部材料加起來還不到3美元。這只完全柔軟的機器章魚結(jié)合了注模、軟光刻技術(shù)和多材料嵌入3D打印技術(shù)制成——先將預(yù)制的微流控芯片嵌入到模具中，然后傾倒入硅基材料，接著再采用3D打印技術(shù)加入其他部分的結(jié)構(gòu)。管路部分采用特殊的凝膠材料“墨水”進行打印，在經(jīng)過90℃加熱固化之后，它們可以自動在小章魚體內(nèi)形成開放的管道網(wǎng)絡(luò)。催化部分也用加入催化劑的“墨水”打印加工而成。
低廉的成本加上卓越的性能，預(yù)期未來改進后的柔性機器人將拓展機器人在人類社會中扮演的角色，改變機器人與人類的互動體驗。
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