海洋动物正在激发软机器人技术的进步

什么是软机器人？

软机器人技术摆脱了传统机器人技术的锋利边缘和刚性材料，取而代之的是利用生物体的行为和特征来提高执行任务时的灵活性。

通过使用柔软而柔顺的材料，柔软的机器人可以更安全，更有弹性，并且有可能执行更逼真的微妙动作。

2019年，软机器人市场价值超过7.8亿美元，预计到2025年将增长到47亿美元。

阻碍软机器人技术发展的关键因素是执行器的组件。这些组件的功能很像人类或动物的肌肉，具有在多个方向上弯曲和收缩的能力，但是迄今为止，软机器人中的执行器体积庞大且不切实际.

扭曲和盘绕的执行器

受章鱼的敏捷性，像肌肉一样的收缩的启发，赵建国副教授和科罗拉多州立大学的一组学生开发了“扭曲和缠绕的执行器”，它可以在一个软机器人中产生可编程的运动。

这种新设备只有几厘米长，由普通的家用缝纫线制成，可以将其操纵成产生运动的各种形状。团队通过反复扭曲螺纹纤维，然后将其缠绕成弹簧形状来制造执行器。他们的技术可以在相邻线圈之间留出均匀的间隙，从而使设备无需预紧即可收缩。

就像人的肌肉一样，执行器可以感知并响应力，例如悬在其上的重物。最终的执行器可以嵌入到软机器人中，从而可以进行广泛的运动，包括抓握，扭曲和弯曲。

团队的下一个目标是创建具有更大运动和操纵范围的微型软机器人。最终，这些可能在搜索和救援应用中很有用，甚至在人体中用于提供靶向药物和其他疗法。

水母启发的软机器人

水母是北卡罗莱纳州立大学和天普大学的研究人员的灵感之源。上个月，他们推出了被称为水母机器人的软机器人，该机器人重点介绍了一种使用预应力聚合物来提高机器人功率的技术。

在研究的早期阶段，团队的工作重点是对猎豹的研究，但最终的软机器人虽然速度很快，但内脊较硬。最新的迭代是完全没有脊柱的软机器人，与真正的水母相比，它可以更快地移动并具有更大的动力。

鱿鱼圈齿自修复执行器

为解决软机器人致动器磨损或损坏的问题。安装在软机器人中的执行器旨在执行重复运动。但是任何经受来回运动的材料最终都会遭受撕裂和裂痕。为了解决这个问题，研究人员开发了一种可生物降解的生物合成聚合物，其灵感来自鱿鱼齿。这种自我修复的聚合物对水和热量的施加有反应，尽管研究人员说，它也可以对光进行修复。