哈佛科学家向八爪鱼取经设计出柔软的机械人

导读 机械人的发展日新月异,早已不必是由金属零件砌成。近日哈佛大学工程及应用科学的团队,就参考了八爪鱼的身躯,以立体打印技术造出首个

机械人的发展日新月异,早已不必是由金属零件砌成。近日哈佛大学工程及应用科学的团队,就参考了八爪鱼的身躯,以立体打印技术造出首个自动及完全柔软的机械人。

柔软的机械人可以改变人类跟机械的互动,不过研究人员一直未能建造完全柔软的机械人。电源及电子控制系统,例如电池、电路板等,通常都是坚硬的,使得软躯机械人往往需要外加硬件控制,或者内含部份坚硬的组件。

主导研究的Robert Wood教授说︰「在研究软躯体机械人的领域中,一个长久以来的目标是建造完全柔软的机械人,但困难往往在于以柔软的系统取代坚硬组件,并将它们拼合起来。今次的研究显示,我们可以轻易製造关键组件,再拼砌出一个简单、完全柔软的机械人,这会是更複杂设计的基础。」

这个机械人称为「Octobot」,外观就像一只八爪鱼——这种全身柔软的动物,一直是研究柔软机械人的灵感来源。Octobot以气压驱动,研究人员利用化学反应,把液体燃料过氧化氢转化成气体,令其手臂充气伸展。

介绍这项研究的论文,近日在期刊《自然》上发表。

有份参与研究的博士后研究生Michael Wehner指出,软躯体机械人的能量来源往往是一些坚硬组件。而过氧化氢的神奇之处在于其化学反应简单,只需要配合白金这种催化剂,就可以用作能源。

另一作者研究生Ryan Truby说︰「整个系统容易製造,透过结合三个製造方法︰软光刻、倒模及立体打印,我们可以讯速造出这些装置。」组装过程简单,为更複杂的设计铺平道路。接下来,哈佛的研究团队希望设计出会爬行、游泳以及跟身边环境互动的Octobot。

Truby表示,这个研究证明了柔软机械人的概念可行。他们希望是次提出的方法,可以启发其他科学家进一步研究这个领域。

The first autonomous, entirely soft robot (Harvard Gazette) An integrated design and fabrication strategy for entirely soft, autonomous robots (Nature) Harvard’s Octobot is the first autonomous machine to be made with all soft robotics (TechCrunch) Meet the Octobot, Harvard's Fully Autonomous Soft Robot (Motherboard)

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