你没见过的软体机器人

哈佛大学的研究团队拥有3D打印，机械工程和微流体技术方面的专业知识，他们展示了第一个自动，不受束缚，完全柔软的机器人。这款小型3D打印机器人，绰号为octobot，可为新一代完全柔软的自动机器铺平道路。

软机器人可以彻底改变人类与机器交互的方式。但研究人员一直在努力构建完全合规的机器人。电力和控制系统，例如电池和电路板，是刚性的，到目前为止，软体机器人已被系在车外系统或装有硬部件。

查尔斯河工程与应用科学教授Robert Wood和哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)的Hansjorg Wyss生物启发工程教授Jennifer A. Lewis领导了这项研究。Lewis和Wood也是哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的核心教员。

“软机器人领域的一个长期愿景是创造出完全柔软的机器人，但斗争一直在用类似的软系统替换电池和电子控制等刚性部件，然后将它们放在一起。”这项研究表明，我们可以轻松制造出一个简单，完全柔软的机器人的关键部件，为更复杂的设计奠定基础。

这项研究在“自然”杂志上有所描述。

“通过我们的混合装配方法，我们能够以快速的方式3D打印软机器人体内所需的每个功能组件，包括燃料储存，动力和驱动。”Lewis说，“octobot是一个简单的实施例，旨在展示我们的集成设计和添加制造策略，以嵌入自主功能。”

长期以来，章鱼一直是软机器人的灵感源泉。这些好奇的生物可以执行令人难以置信的力量和灵巧的壮举，没有内部骨架。

哈佛的octobot是基于气动的，即它由压力下的气体提供动力。机器人内部的反应将少量液体燃料(过氧化氢)转化为大量气体，这些气体流入octobot的手臂并像气球一样膨胀。

“软机器人的燃料来源一直依赖于某种类型的刚性部件，”伍德实验室的博士后研究员，该论文的共同第一作者迈克尔·韦纳说。“过氧化氢的奇妙之处在于化学品和催化剂之间的简单反应，在这种情况下是铂使我们能够取代刚性电源。”

为了控制反应，该团队使用了基于共同作者和化学家George Whitesides，Woodford L.和Ann A. Flowers大学教授以及Wyss核心教员的开创性工作的微流体逻辑电路。该电路是一个简单的电子振荡器的软模拟，控制过氧化氢在octobot中分解成气体的时间。

“整个系统很容易制造，通过结合三种制造方法，软光刻，成型和3D打印 - 我们可以快速制造这些设备。”Lewis实验室的研究生兼共同第一作者Ryan Truby说。这篇论文。

装配过程的简单性为更复杂的设计铺平了道路。接下来，哈佛团队希望设计一个可以爬行，游泳并与其环境互动的octobot。

“这项研究证明了这一点。”Truby说，“我们希望我们创建自动软机器人的方法能激发机器人专家，材料科学家和专注于先进制造的研究人员。”