斯坦福用充气管制造巨型软体机器人

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Image: Farrin Abbott

相较于冷冰冰硬朗的机械人来说，人类老是更喜欢一些柔软的器材即软体机械人，绝大多数机械人以更大比例进行气动（或液压）把持，稀奇是当它们需要施加很大的力时。这会导致复杂的情形，因为气动和液压系统平日需要一个泵在某处移动液体，所以你经常会看到软机械人被拴在外部和非软动力源上。这其实也对照常见与正常，因为仍然能够经由这种体式解决好多挑战，而且有些新兴手艺或者会导致软泵或气体发生器的显现。

斯坦福大学的研究人员斥地了一种新型的软体机械人，它是基于一系列顺应性强、布满空气的管子而打造的。它具有人类规模，能够四处移动，不需要泵或绳索，它的平安性与大型机械人差不多，甚至能够打一点篮球。

这件事看起来很像美国宇航局Ames一向致力于斥地的张拉整体式机械人，如今正由Squishy Robotics贸易化（进展如斯）。不外，斯坦福的模型从手艺上讲并不是一个张力机械人，因为它不使用承受拉力的构造部件（例如电缆）。研究人员将这种机械人称为“等周机械人（isoperimetric）”，这意味着固然构造的离散部门或者会改变长度，但所有组合在一路的部门总长度却连结不变。它在构造上具有与张力机械人雷同的内涵和婉性，这恰是它们吸惹人饮茶的特点之一。

固然斯坦福机械人的和婉性来自于一个由充气管组成的桁架状构造，但它的活动依靠于可移动的动力模块。这些模块经由两个圆柱形滚柱（不发生密封）挤压位于其上的管，驱动滚柱沿着管往返移动模块，有效地使管的一部门变长，另一部门变短。固然这只是一个自由度，但因为有一整束管子，每根管子都有一个自力掌握的滚轮模块，意味着机械人作为一个整体能够示意出复杂的行为，好比猛烈的外形转变、活动，甚至操作。

如许的设计有好多长处，其具备了气念头器人的所有长处（顺应性、天真性、可折叠性、耐用性、高强度重量比），机械人内部的空气量连结不变。每个零丁的三角形模块都是自力的（带有一个管，两个自动滚轮模块和一个被动锚定模块），而且易于与雷同的模块连系使用。

因为机械人素质上是模块化的，是以有各类各样的潜在应用，正如研究人员在近日揭橥在Science Robotics杂志上的一篇论文中推想的那样：

不外必需指出的是，因为电动滚筒模块的存在，这种软体机械人实际上只是半软的，您或者会说，从基本上说，它并没有比具有嵌入式刚性组件（如电池和泵）的液压或气动软体机械人好得多。正如研究人员所说的那样，称该机械人“正本就对人体平安（inherently human-safe）”，或者有点过甚了，因为它有坚硬的边缘，藐小的碎片。不外将来有或者用更柔软、更天真的材料来取代滚筒模块，这是之后研发工作的重点偏向。