歡迎來到光錐外的世界
說起機器人，你第一個想起的詞語是什麼？金屬？僵硬？機械？隨著科技的發展，各式各樣的機器人出現在我們生活中的各個領域。在工廠流水線上，在我們的家中，誠然，金屬或者其它硬質材料能讓我們更好的製作和控制機器，但這也會讓人思考，柔軟的機器人是可能的嗎？像《超能陸戰隊》中"大白" (●—●)那樣的充氣機器人是現實的嗎？今天，我來帶你解讀斯坦福大學研究團隊在3月18日發表在《Science Robotics》上關於柔性充氣機器人最新的研究成果。
想要讓機器變得柔軟而又能將驅動模塊發出的動力傳導到執行模塊，目前，大多數柔性機器人使用壓縮空氣來達到這一效果。不過，現有的柔性充氣機器人需要連接到笨重的空氣壓縮機等設備，這限制了它們的移動，也阻礙了它們在更多應用場景發揮作用。
為此，斯坦福研究團隊開發了一種新型的柔性機器人，通過借鑑傳統機器人的技術，用電動機操控充氣管帶使其既安全堅固又柔軟靈活。
充氣完成後，它可以自由改變形狀並移動，而無需額外的機器或者空氣。無需額外的空氣以及空氣壓縮機，這是這次斯坦福團隊對柔性機器人發展做出的主要貢獻。
這個柔性的機器人最早的版本是一個簡單的充氣管。三個驅動器將其捏成三角形。一臺機器將管子的兩端固定在一起。另外兩個沿管子移動，通過改變三角形邊的長度來改變機器人的整體形狀。斯坦福研究人員稱其為"等距機器人"，儘管形狀發生了變化，但其總長度以及內部的空氣量保持不變。
經過技術迭代，最後版本的機器人可以看做是三種類型的機器人的後代：柔性機器人，框架機器人和集群機器人。柔性機器人輕巧，柔軟，框架機器人具有可以改變形狀的幾何形狀，而集群機器人則是可以協同工作的小型機器人。
為了實現更復雜的功能，研究人員只需將幾個三角形連接在一起即可。通過協調不同電動機的運動，它們可以使機器人執行不同的行為，例如通過將三角形沿兩個頂點拉成一條線來夾起球或著改變機器人的質心以使其滾動。
一個人的力量是有限的，但一群人的力量確實無窮的。這就是集群機器人的厲害之處。無窮的組合方式帶來無窮的應用前景。不過，如何對這些"三角機器人"排列組合使其能在特定的場景下發揮最好的效果依然是研究人員今後的研究方向之一。
柔性機器人是一個相對較新的概念和領域，這意味著人們仍在為這些新產品尋找最佳應用。它們安全但堅固的柔軟身軀可能使其在傳統機器人可能會造成傷害的家庭和工作場所中使用，比如救援機器人。
論文的第一作者扎卡里·哈蒙德認為，這種機器人將對太空探索起到巨大的幫助。它不佔空間，可以裝成小包裝運輸，然後在充氣後不受束縛地運行。在另一星球上，它可以利用其變形能力來穿越複雜的環境，擠過狹窄的空間並完成設定的任務。
目前，研究人員正在為他們柔軟的機器人嘗試不同的形狀，並考慮將其放入水中以查看其是否可以游泳。他們還在探索更多新型的軟機器人，每種都有自己的特點和優勢。
END
閱讀更多 光錐外的記錄者 的文章
