软体机器人模仿自然界以在复杂环境中运作

发布于 2026年02月28日 | 从西班牙语翻译
Ilustración de un robot blando de color azul, con una estructura segmentada y flexible, que se inspira en un pulpo o gusano para moverse en un entorno con obstáculos.

软体机器人模仿自然界以在复杂环境中操作

工程学的一个新范式优先考虑柔韧性而非刚性。用硅胶弹性聚合物构建的软体机器人模仿某些动物的移动方式,使它们能够进入传统机器人失败的区域。其主要优势是操纵易碎物体而不损坏它们。🐙

可编程材料产生运动

秘密在于弹性体和对外部刺激有反应的复合材料。通过施加压力空气或电场,这些材料以可控方式变形。工程师实施内部通道网络,执行器通过这些通道流动,使结构弯曲、伸展或收缩以产生运动。

主要驱动方法:
  • 气动:使用压缩空气充气腔室产生运动。
  • 液压:使用不可压缩流体实现更大的力量。
  • 刺激响应:对热、光或磁场反应的材料。
经过几十年试图让机器人不压到我们之后,现在我们让它们如此柔软,以至于最大的危险是如果有太阳它们会融化。

高影响应用领域

这项技术改变了精细度和适应性至关重要的领域。在医学中,它们可以以最小风险导航血管或组织。它们也被测试用于检查倒塌的基础设施或在废墟中的搜索和救援任务,其中它们的形状改变以通过裂缝。

软体机器人的理想环境:
  • 安全的人机交互:与人一起工作而不造成伤害。
  • 狭小空间:进入管道、空腔或狭窄管道。
  • 操纵精致物体:抓取水果、电子元件或生物组织。

机器人学的未来是柔性的

开发软体机器人不仅仅意味着创建更安全的机器,还意味着在特定任务中更多功能和高效。通过模仿自然,它们克服了刚性设计的局限性。当前的挑战是优化它们的自主性和力量,但道路已指向机器、环境和人之间更和谐的整合。🤖