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近期，斯坦福大学的研究人员不走寻常路，利用类似 T 恤的面料做成充气管，从而创造了无需系绳的新型人类大小的软体机器人。该论文于 3 月 18 日发表在《科学机器人》（Science Robotics）上，这种机器人既像“大白”一样柔软安全，又像“变形金刚”一样能变形，能移动。
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该软体机器人由充气管和充气管之间的机械结构构成。在一个平面上，三个机械结构把充气管捏成一个三角形（如上图）。一个机械发动机负责把充气管的两端连在一起；另外两个机器能在充气管上移动（如下图），从而驱使整个机器人移动。然后，由多个三角形结构结合在一起，可以形成多种不同形状的 3D 架构的机器人。研究人员称它为“等周机器人”，因为尽管形状变化很大，但边缘的总长度以及内部的空气量始终保持不变。
“等周机器人”还结合了三种机器人类型的优点：软机器人的重量轻、顺应性好；桁架机器人的能变换形状，以搬运物体、操作工具和群体机器人的善于合作解决特定任务。
此外，它在材质和驱动方式上都实现了创新。
驱动上，“等周机器人”通过各机械发动机调节充气管中的空气，来实现移动，并不依靠电力。
加州大学圣巴巴拉分校机械工程助理教授、该论文的联合高级作者 Elliot Hawkes 称：“我们发现要让一个大型、柔软的气动机器人动起来，并不非得把空气抽进抽出，通过小小的发动机来移动充气管中已有的空气的方式不仅更有效，还能让机器人移动得更快。”
材质上，它采用了类似 T 恤的面料，不同的是这种充气管用的面料是不透气的。这种材料的好处是即使没充气，它本身也具有弹性。而充气后，又可以让其僵硬。这让该机器人既柔软又坚硬，主要根据场景的变换来定。
除此之外，该机器人打破了软体机器人的局限，是一款无需系绳的软体机器人。斯坦福大学机械工程专业的研究生 Nathan Usevitch 表示，大多数软体机器人一个最大的局限性在于，必须将它们固定在笨重的空气压缩机上，或插在墙上，或说需要系绳，从而限制了软体机器人的移动。
机械工程教授、也是论文合著者 Allison Okamura 认为这项研究的亮点在于提供了设计和制造机器人的新方式，可以鼓励和启发机器人领域的创新。
未来在太空应用前景广阔
软机器人领域的研究还处于初期，对其应用还在不断探索中。
从研究员们测试等周机器人的航拍视频中可以看到它能够把篮球夹紧，并转移到其他地方。
同时，它也犹如“变形金刚”，可变换形状，以适应不同场景需要。研究员表示，这让该机器人能到达洞穴等危险区域，拯救处于困境的人。
此外，该机器人还能收缩到 0.9 米，便于携带。研究人员认为其能够在太空中发挥大用，其中就包括火星。它可以被装在一个小包裹里运输，在太空着陆后充气，然后利用其变型能力穿过复杂的环境，挤过狭窄的空间，跨越障碍，执行任务。
其中一位研究员认为，软机器人能做之事或许将超出我们的预期。
刚体机器人即传统机器人，通常由马达驱动，惯性非常大，接触到外界就会发生强烈的冲击，有一定安全隐患，而且刚体和软体的环境互动也不容易控制。因此能够适应各种非结构化环境，并与人类交互更安全的软体机器人的研究更受欢迎。斯坦福研究员本次创造的机器人结合了软体机器人软（充气管）和传统机器人的硬（管上的小机器），为软体机器人提供了创新思路，但其实际应用还需进一步验证。
目前，研究人员在尝试多种不同形状的软体机器人，测试其功用，并考虑将这类机器人放置水中，测试其是否能“游泳”。不同形状特点的机器人或能在不同领域发挥各自优势，尤其在国防、消防、急救等特殊场景。
值得一提的是中国科学家在去年 8 月研发出首个全新无需系绳的水母机器人！虽然水母可能不是海洋中游得最快的动物，但它们能以“节能”的方式游泳 。中国科学家参考这种游泳方式创造了该水母机器人，有朝一日将可以自主探索海洋深处。
随着机器人用途的日趋广泛，目前软体机器人不仅应用在灾难救援、海底探索、太空任务等极端场景，更已深入医疗、人机交互等传统场景中，协助人一起完成各项任务。然而，机器人的研发仍然处于前沿探索阶段，离实际落地还有很长的路要走，这段路离不开科学家的不断研究和探索，让我们拭目以待。
信息参考：
https://www.therobotreport.com/stanford-developing-tether-less-soft-robot-changes-shape/
图片来源自网络
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