近日，美国普林斯顿大学的研究人员开发出一种新的方法来建造软体机器人（SoftRobot）。该机器人主要依靠一种称为弹性体的液态聚合物，它冷却后变成橡胶状弹性材料，并通过注入模具成型，可以采用无数种形状，包括简单的吸管或螺旋等复杂形状。值得注意的是，他们的方法不需要3D打印机或其他昂贵的工具。有关专家认为，这种新型软体机器人在不久的将来可以应用于医疗领域，也可以应用于其他领域。“尺蠖”软体机器人（图片来自网络）在我们传统的认知中，机器人通常是由金属制成的机械，比如在工厂环境中使用的那种。目前，大部分机器人仍以硬朗的“硬汉”形象出现在我们的视野中。事实上，人们也在拓展想象力和创造力，开发出像“大白”这样软萌的机器人。这种由软材料制成的机器人，被称为软机器人，在研究领域备受关注。但是，由于现在市场上流行机械机器人，而软体机器人大多处于实验室阶段，实际应用还有待开发；因此，公众对软体机器人知之甚少也是可以理解的。不过，从发展趋势来看，软体机器人的未来绝对是大有可为的。机器人是为了辅助或代替人类从事危险工作而开发的，机器人一般可分为硬机器人和软机器人两大类。虽然硬机器人确实有一席之地，但在某些情况下软机器人更有用。当然，我们讨论的软体机器人的概念比较狭隘，是指完全由柔性材料构成，没有多余的刚性结构，所以软体机器人必须具备三个特点：高柔韧性、可变形性和吸能特性。新加坡国立大学的专家也给出了一个简单的概念。软体机器人的特点包括材质柔软、环境适应性好、安全性超强、人机交互性好等。传统机器人主要为刚性结构，但存在环境适应性差、灵活性有限等缺点。在一些特殊的应用中，比如抓取复杂易碎的物体，在狭窄的空间内工作，是一个很大的挑战。统计显示，现有工业部门仅解决了约3%-4%的规则刚性物体的自动化搬运问题，其余约96%的柔性、异形和易损产品仍需人工搬运。源自软体动物仿生学的软体机器人技术的出现，使得解决这些问题成为可能。软体机器人技术解决了人手简单重复的劳动，能够以合理的成本实现食品、农产品、异形工件的安全抓取和搬运。据相关机构测算，全球软体机器人带来的市场规模超过9万亿美元。由于软体机器人的组成材料和驱动方式非常讲究，传统的刚性连接器和外壳通常不适用；这成为软体机器人研发的技术难点。首先是软体机器人的组成材料。不仅容易变形弯曲，还必须考虑其驱动方式。目前比较普遍的是使用3D打印材料制作软体机器人的“外壳”。例如，美国麻省理工学院的一个研究团队做了一个尝试性的实验。他们利用3D打印和激光切割打造水凝胶外壳，实现机器人“身体”的“灵活”，再通过液压驱动驱动。机器人的运动。然后，使用一些特殊材料来制造类似于人造肌肉的材料。电子动力聚合物（EAP）和形状记忆合金等物质是人造肌肉的良好材料。以形状记忆合金为例，它可以自动改变形状，并可以记住这些形状，实现弯曲、缩短、抓取物体等动作。例如，美国哈佛大学的研究人员在这方面取得了很多研究突破。他们开发了一种基于碳纳米管的人造肌肉，其中包含一种“介电弹性体”。当电场作用于软质材料时，会发生形变；但是，电场的场强将更难控制。在驱动方式上，从材料的构成可以看出，实际上大部分都是电力驱动。与其他驱动方式相比，电驱动具有变形大、能量密度高、结构紧凑、重量轻、价格低、噪音低等特点。特征。但是，这种驱动方式也存在很大的隐患。难以控制机器人的运动精度。另一方面，如果驱动机器人所需的电场强度过高，也会影响其在一定范围内的运动。与电力驱动相比，其他驱动方式的运动速度会更慢，软体机器人的变形也会受到限制。此外，还有软体机器人的智能化问题。有人担心未来软体机器人的智能会超越人类，甚至控制我们。其实，这种担心是完全没有必要的。事实上，早在1990年，国际知名学者周海中教授就在一篇文章中指出《论机器人》，机器人在工作强度、运算速度、记忆功能等方面可以超越人类，但无法在诸如此类的方面超越人类。作为意识和推理。随着近年来人工智能技术的快速发展，软体机器人的智能化程度将得到提升；软体机器人还将能够解决智能问题，这将极大地改变人类的生活。软体机器人的研发虽然困难重重，但也是很多实验室关注的一大重点，因为在实用性上，软体机器人非常适合一些“极端”的场景，比如灾难现场的救援：它可以进入一些危险、狭窄的地方；和海底探索，软体机器人可以潜入珊瑚礁等海底生物，在不伤害它们的情况下探索更多的海底秘密。例如，中国浙江大学成功研制出仿生软件智能机器人，首次在世界最深马里亚纳海沟实现深海自主游泳。软体机器人也是医疗领域的有力工具。如果医生想对人体的某个器官开药，他们可以通过软体机器人来完成。例如，瑞士联邦理工学院和苏黎世联邦理工学院的研究人员受到细菌的启发，开发了一种可以在体液中游泳的软体机器人。未来，它可能会将救命药送到患者难以到达的地方；这个机器人具有生物相容性，能够根据需要改变形状，并且可以在不影响速度的情况下穿过狭窄的血管。近年来，科研人员在软体机器人的研发上玩得不亦乐乎，推出的成品也叫好不叫座；比如毛毛虫机器人、蠕虫机器人、尺蠖机器人、章鱼机器人等仿生机器人，甚至是微管机器人；这些奇怪的软体机器人通过仿生学实现了它们的适应性、弹性和流变特性。可以说只有你想不到的软体机器人，没有他们研制不出的机器人。时代在不断进步，科技在不断发展；相信用不了多久，软体机器人的研发就会有更多的成果。凭借人类的想象力和创造力，或许软体机器人会超乎我们的想象。目前，大部分软体机器人还处于实验室阶段，实际应用还有待开发；然而，假以时日，这些软体机器人肯定会有所作为。
