软体机器人:辅助与自主系统的下一个前沿

提到机器人,人们脑海浮现的往往是流线型工业机械臂或高燃动作大片道具。现实中,一场静默革命正在发生——软体机器人,利用顺应性材料制造能像活组织一样移动、抓取、适应的机器。
学术创新:Kwang Kim 的离子聚合物肌肉
内华达大学雷诺分校 Kwang Kim 博士及其美国国家科学基金会资助团队正在开发离子聚合物金属复合材料 (IPMC),其行为类似肌肉。IPMC 是电活性聚合物,施加电场时改变形状,使装置能感知运动并产生力。据 Medical Plastics News 报道,这项技术可让机器人“挤压、拉伸、挤压”以空前灵巧度改善老年人和残障人士辅助设备。
自然启发工程:章鱼机器人
意大利团队平行研发出章鱼机器人,用八条人造触手游动操作物体。团队采用形状记忆合金 (SMA)——受热恢复预设形状的金属——模拟肌肉收缩。据 IEEE Spectrum 描述,SMA 线圈成弹簧,电流加热导致“收缩”,动作酷似真章鱼运动。
章鱼机器人目前在利沃诺水族馆与活章鱼同池展示,其设计预示潮汐涡轮机自主维护等实用应用——软体机器人可在狭窄空间导航而不危及人类潜水员。
超越大片
软体机器人远超《变形金刚》式大片形象。结合柔性、感官反馈、仿生设计,研究者构建与人和环境和谐共处的机器。这些进步有望提升生活质量,开辟水下探索、医疗康复等新可能。
高分子材料