世界上第一個完全軟體自驅動機器人，用“氣動”取代“電動” | 新智造

雷鋒網(搜索“雷鋒網”公眾號關注)按：本文來源Harvard News，作者Leah Burrows，由雷鋒網獨家編譯，未經許可拒絕轉載！

長期以來，機器人界一直希望造出通體由軟性材料構成的機器人，但開發出柔性的供能和控制元件一直是難點，例如現在很多研究人員紛紛都在開發柔性電池和電路板。

然而最近，哈佛大學的研究人員采取了不同以往的方法，他們獨辟蹊徑，制造出了世界上第一個完全軟體的且自我驅動的機器人，就是下圖中的“小章魚”，它可以獨立運行4~8分鐘。

在8月24日的《自然》科學雜志上， 哈佛維斯生物工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）發表了名為《全軟體自主機器人的一體化設計與制造策略》（An integrated design and fabrication strategy for entirely soft, autonomous robots）的論文，該論文有7位共同作者，Robert Wood 和 Jennifer Lewis兩位教授是該項研究的領導人物。

之前雷鋒網有報道過波蘭團隊打造的軟體毛毛蟲機器人，它的材料確實全部都是軟性的，但是并不是自驅動的?！懊x ”由液晶彈性體（LCEs）制成，LCEs隨著光發生形變而使機器人發生移動，所以如果要讓它運動，就需要人為對外界光源進行控制。

而這個全軟體的“小章魚”是自我驅動的，不需要外界給予任何控制和刺激。

從動態圖來看，這個“小章魚”似乎并不是很靈敏，緩慢的換腿動作讓它看起來有些“呆萌”，然而它真正具有里程碑意義的特點是：在沒有電池和電路板的情況下，實現自我驅動。具體而言，它不是傳統的“電動”的，而是“氣動”的。

“小章魚”依靠體內的化學反應供能，這個化學反應里，少量的過氧化氫轉變成了大量氣體，這些氣體流入“小章魚”的手臂，給手臂充氣從而引發運動。

“一直以來 ，軟體機器人的供能元件擺脫不了某些堅硬材料。過氧化氫最棒的地方就是它是一個十分簡單的化學反應，這讓我們可以取代以往堅硬的供能元件?！闭撐牡淖髡咧籑ichael Wehner說道。

除此之外，更令人印象深刻的是，它的整個微流體網絡都可以“自我反饋”?？聪旅娴奈⒘黧w邏輯回路動態圖：藍色和紅色線路分別控制著不同的手臂，藍色手臂充氣了之后，反饋回來，紅色手臂再自動充氣。

這是模擬了簡單的電子振蕩器（電子振蕩器是用來產生具有周期性的模擬信號的電子電路），以控制過氧化氫發生反應的時機，實現自我驅動。

另外，整個系統制造起來十分簡單，它結合了三種制造方法：軟光刻技術、塑模和3D打印。里面所需的各個部件，包括燃料庫、驅動和刺激元件等，都可以十分快速地制作出來。

集成過程的簡單性為更加復雜的設計開辟了道路。下一步，團隊希望設計出一個能爬、能游泳并與周圍環境互動的升級版“小章魚”。

這個“小章魚”或許正在開啟新一代軟體機器人的大門。

Via Harvard News

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