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斯坦福最新发明！仿章鱼机器人可任意变形

3月19日消息，斯坦福大学的机器人团队新近发明了一款软体机器人，可以任意改变形状，据称设计人员是从章鱼身上得到了灵感。机器 3月19日消息，斯坦福大学的机器人团队新近发明了一款软体机器人，可以任意改变形状，据称设计人员是从章鱼身上得到了灵感。机器人由柔软织物材质的管道和滚筒模块有的员工会认为在平常工作中组合而成，管道里充满空气。使用者只需操控配套的小型发动机，就可让机器人改变形状。

斯坦福大学机械工程专业研究生内森 乌瑟维奇(Nathan Usevitch)是这个项目的参与者之一，他将这款机器人描述为 电影《超能陆战队6(Big Hero6)》中的角色大白(Baymax)和变形金刚(Transformers)的混合体 。

这项研究已于本周三发布在《科学机器人学(Science Robotics)》上，论文题目是《一种无绳系等周柔性机器人(An untethered isoperimetric soft robot)》。

一、机器人设计新思路：淘汰系绳、简易组装

考虑到工程作业的环境条件，机弹簧拉压疲劳实验机的结构组成与该装备的功能特点有哪些器人必须具有足够的安全性和环境适应性。除了结实耐用，还要能够灵活移动。要满足这些条件，不仅要有配备精准的控制算法和强大的传感器，还需要适应性更好的结构与之相配，而现有的机器人尚不能满足这些要求。

降本钱将成为动力电池企业面临的最大压力

目前市面上主要有软式、集体式和桁架式三种机器人。软式机器人安全性高，较为坚固，但需要用系绳与空气压缩设备相连。集体式机器人模块化程度高，但子单元过于复杂。桁架式机器人可以变形，但只能在固定方向线性伸缩。

在论文中，研究人员称其发明的 无绳系等周柔性机器人(An untethered isoper特殊兵器imetric soft rob不过虽然无钴无镍的新型电池已在实验室能到达能量密度要求ot) 综合了三种机器人的优点，摆脱了结构限制。

这款机器人主要由织物管和3个滚筒模块组成，滚筒模块包含机械滚筒和小型发动机两个部分。滚筒模块安装于织物管上，其中一个将织物管首尾相接，另外两个可在管道上移动，与织物管一起组成三角形。

使用时利用滚筒夹紧织物管，使其维持固定的形状。一旦需要机器人变形，则可利用小型发动机驱动滚筒移位，给织物管重新 塑形 。在滚筒移动过程中，机器人形状改变，但织物管的长度及其内部空气量保持不变。也有研究人员因此称其为 等周机器人 。

对于这款机器人的独特结构，斯坦福大学航空航天助理教授麦克 史瓦格(Mac Schwager)评价到： 让我感到兴奋的是，这款机器人实际上是由几个机器滚轴组成的集合体，他们通过协同运作来移动机器人和改变形状。这使其成为了一个适应性强而坚固的系统。

二、移动灵活，能捡球，还能变身 形状显示器

研究人员曾将几个机器人组合在一起，用发动机驱动其移动，最终成功操纵机器人捡起了一个球。此外，机器人还可以推动球向前滚动。这就说明此种机器人可以接近物体、捡起物体，再将其移动至特定位置。而这些操作对于夹钳机器人来说则很难完成，这也意味着软体机器人未来将有更多可能的应用场景。

1、太空旅行好帮手

研究人员认为这种机器人拥有易于收纳的外形，使用起来还很灵活，十分适合用于太空旅行。斯坦福大学机械工程专业的研究生扎卡里 哈蒙德(Zachary Hammon短袖裙装d)认为， 在另一个星球上，它可以利用其变形能力穿过复杂的环境，挤过狭小的空间，跨越障碍物。

在论文中研究者写到： 在太空漫游任务中，可以在发射前排空机器人气体，着陆后再充气，使其完成任务，这样就不必担心能源问题了。另外机器人的柔软特性也使其更加强健，适用于复杂地形，也可用于执行情况未知的任务。

2、与工人协同工作

这种机器人同样适合工业使用。例如当工人用螺栓装配零件时，可利用机器人来固定零件。

3、教学交互小工具

将机器人改造为教育工具也未尝不可。可鼓励学生自主组装硬件，与机器人进行身体互动。

4、其他方面

论文中提到，如果增加更多的滚筒模块，就可将机器人改装为 形状显示器 ，在改变形状时做到更为动态流畅，甚至成为高刷新率的3D打印机。

如果将触摸感应应用到机器人中，用户就可与铅笔显示的形状即时交互。

甚至可以应用同一组硬件完成用户的不同需求。当需要疏通管道时，就组装一个链式机器人，如果想要机器人快速移动，就将其组装为球型。

结语：对焊球阀柔性机器人集合以往产品优势，前景乐观

以往的机器人各有优点，但均无法独立胜任工程作业任务，而斯坦福团队发明的 无绳系等周柔性机器人 则为这一问题提出了解决方案。通过对目前的软式、集体式、桁架式机器人分别扬长避短，新型机器人无疑可以承担起工程任务。

除工程应用以外，新型机器人也在航空、教育、3D打印等方面显示出了应用可能，应用前景十分值得期待。