除了普通的机械臂和金属材料外,机器人领域中还有一种由特殊材料制成的软机器人。这种机器人可以模仿生物的运动来适应各种环境。与传统的刚性机器人不同,柔性机器人具有很高的灵活性和适应性,能够在有限的空间内完成复杂的工作。这些特点使得软机器人在医疗领域得到了广泛的应用。

研究人员一直在努力让柔软的机器人可以食用。因此,制造机器人所需的零件,如晶体管、传感器、电池、电极和电容器,必须由有机材料制成。这些可食用的电子材料已经实现,但是仍然缺乏一种能够将它们结合在一起并自由控制运动的驱动方法。

进食机器人

在上周举行的IROS机器人会议上,来自瑞士联邦理工学院(EPFL)的研究人员介绍了一种由明胶制成的可食用软式机器人原型,它允许机器人在吞咽后执行一些受控操作。

软机器人的动作通常是由反作用力产生的。为了能够在不同的环境中移动,它不能像刚性机器人一样使用金属作为骨骼。气动人工肌肉是一种控制柔性机器人的方法。通过改变软材料中的气压,机器人可以像肌肉一样收缩,从而达到运动的目的。

EPFL展示的软机器人是将明胶、甘油和水倒入模具中制成的。总体控制模式类似于气动驱动。这种结构可以使它在充气时弯曲,当气压降低时又变直。这种形式的软机器人已经不是第一次在超市里被用来抓水果了。新机器人用明胶代替了塑料,这种可食用的版本可以生物降解。

步行供给罐

研究人员在论文中提到,这可能不是软机器人的最佳形式,但它与生物学相容。

这些可食用的软机器人部件可以与营养物质和药物成分混合,然后被生物体消化和代谢。它的潜在应用是医学研究。可食用的一次性机器人更安全。这些属性可以使他们完成一些有趣的工作。例如,在救援过程中,机器人可以在特殊环境中找到幸存者,并提供营养补充和药物治疗。这种安全且可食用的特性也有助于保护野生动物。当机器人被消化后,它们可以作为能量储存在有机体中。

EPFL的研究人员甚至提到,不仅生物可食用机器人,而且它们的明胶材料也可以用作能源,在危急情况下为自己提供动力支持。从这个角度来看,可食用的软机器人只是一个“行走供应箱”。