一款新型柔软机器人利用注射器和物理学原理缓慢移动

一提到机器人，我们通常会想到笨重的齿轮、机械部件和急促的动作。但新一代机器人试图打破这种模式。

自捷克剧作家卡雷尔·恰佩克于 ​​1920 年首次提出“机器人”一词以来，这些机器已演变成多种形式和尺寸。机器人现在有硬的、软的、大的、微型的、无实体的或类似人类的，其关节由磁场、空气或光等一系列非常规电机控制。

康奈尔大学工程师团队发明了一种新型六足软体机器人，它利用流体驱动的马达来实现复杂的运动。其结果是：一个独立的虫状装置背着一个背包，背包上装有电池供电的 Arbotix-M 控制器和两个注射泵。当机器人以每秒 0.05 个身体长度的速度在地面上行走时，注射器将液体泵入和泵出机器人的四肢。上​​周发表在《高级智能系统》杂志上的一篇论文详细描述了该机器人的设计。

该机器人诞生于康奈尔大学的集体具身智能实验室，该实验室正在探索机器人如何利用中央“大脑”以外的其他身体部位思考和收集有关环境的信息，就像章鱼一样。在这样做时，机器人将依靠其反射能力来计算下一步该做什么，而不是依靠繁重的计算。

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为了制造这个机器人，该团队制作了六条挖空的硅胶腿。腿内是充满液体的波纹管（想象手风琴的内部）和相互连接的管道，它们排列成一个封闭的系统。管道改变了系统中流动的流体的粘度，扭曲了腿的形状；波纹管结构的几何形状允许注射器中的液体以特定的方式进出，从而调整每条腿内的位置和压力​​，使它们僵硬地伸展或放气进入静止状态。协调不同的、交替的压力和位置组合可以创建一个循环程序，使腿和机器人移动。

根据新闻稿，康奈尔大学博士后研究员、该研究作者 Yoav Matia “开发了一个完整的描述模型，可以预测执行器的可能运动，并预测不同的输入压力、几何形状、管道和波纹管配置如何实现这些运动——所有这些都只需一个流体输入。”

由于这些橡胶关节的灵活性，机器人还能够根据地形或穿越障碍物的性质改变步态或行走方式。研究人员表示，这些流体马达和灵活肢体背后的技术可以应用于一系列其他应用，例如 3D 打印机器和机器人手臂。