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今天发现了一个可爱的家伙——全软体机器人。 这个全软体的机器人叫“Octobot”，是哈佛研究人员设计研发的世界首款完全独立的，能够自主移动的全软体机器人。
Octobot独立运动能力来自化学反应
Octobot是独立的，因为它没有硬电子元件，也没有电池或计算机芯片。况且这个手掌大小，像章鱼一样的家伙根本不需要连接计算机就能移动。
软体机器人可以仅用空气来驱动，有的软体机器人是采用纸质和硅橡胶制成，能够弯曲、扭转和抓起自身重量100多倍的物体。Octobot靠的是液体和气体，通过化学反应产生的大量气体聚集压缩，借助压强变化，实现机械臂的运动。
Octobot的“大脑”部分是柔性微流体回路，可以用由压强激活的阀门和开关，在通道内传导液体燃料。这种液体燃料是50%浓度的过氧化氢溶液，它会在铂的催化下快速生成大量的水和氧气，生成物的体积比原本的反应物大，从而改变通道内的压强。章鱼机器人的机械臂受到突然增大的压强影响，会膨胀舒展，从而实现机械臂的运动。排气孔同时保证氧气最终会通过排气孔排出。 50%质量比的过氧化氢在铂金属粉末的催化下迅速释放氧气 Octobot可以连续性的自主运动 如何保证软体机器人Octobot不是只做一次性的运动呢？ 研究团队的设计是把机器人的八只机械臂分为两批（四只机械臂为一批），机械臂中设置了阀门和开关。启动Octobot需要实验者的协助，将过氧化氢分别注入到两个储液槽中，这两个储液槽分别对应一批机械臂。注入后，储液槽会像气球一样会慢慢膨胀，并利用压强差将过氧化氢通过微流体回路。这时，由于压强的变化，有些机械臂的控制点会打开，剩余的会关闭，以此确保同一时间只有一半机械臂流通燃料。随着燃料的消耗，所流通的机械臂内部压强会下降，使得燃料转而流向另半部分原本关闭通道的机械臂。如此往复，通过精巧的阀门开关设计，利用不断变化的压强差，燃料进行来回流通，Octobot能保持机械臂在一段时间内的自主运动。 通过Octobot的工作机制可以看到，它内部的通道扮演着重要的角色，是它的“大脑”和机械臂进行“通信”的渠道。这些通道都由3D打印而成，打印过程也很有趣。研究者们在章鱼形状的模具中倒入了有机硅聚合物，又在聚合物中注入一种特殊的墨水，这种墨水可以在聚合物中保持形状和位置。加热后，墨水会蒸发，留下了Octobot内部的通道网络。制造Octobot的材料成本也很低，只需不到3美元，每份燃料大约仅5美分，这让大规模应用免去对高成本的顾虑。 Octobot可以植入体内帮助泵血 近日，哈佛大学研究小组联合波士顿儿童医院以及其他参与机构发布了可植入软体机器人的相关细节，据说这款机器人可以为衰竭的心脏在无需接触血液的情况下泵血。 传统而言，我们会将心室辅助装置（VAD）作为衰竭心脏的血液分流支路。 该装置会将血液从心脏中直接引出，然后将之泵回分布在身体周围的主动脉或肺动脉。由于 VAD 内的血液会与管、泵等一些人体器官表面接触从而增加凝血风险，那些基于 VAD 治疗的患者往往必须服用血液稀释剂与一些需要仔细查看的药物——余生都是如此。 Octobot的诞生还是源于波士顿儿童医院的一名心脏外科医生 Frank Pigula的想法——研究辅助心衰患者治疗而无需接触血液装置。Pigula 当时和哈佛大学研究生 Ellen Roche以及其哈佛生物设计实验室顾问 Conor Walsh一起头脑风暴，认为软体机器人应该是一个很好的方向。 研究人员为解决心脏排异的问题进行了机器人的多次迭代。他们在合成心脏和死猪体上进行测试，利用减缓心脏跳动的药物在心力衰竭的活猪体内进行了概念验证性研究，设备与心脏接触时成功将血流量恢复到基准水平。 虽然当时的模型实验证明了方案的可行性，但将机器人植入人体进行试验尚需时日研究。 Roche 最终目标是创造一个不仅能够在患者等待移植期间提供帮助，而且能够减少心脏负荷从而使其有足够的时间治愈的套管，“这是一项假设，但也许你最终可以凭借它快速恢复甚至痊愈，”Roche说。“但我也不是说自己一定能成功。”
软体机器人应用前景 作为一项新的交叉研究，柔性体机器人结合了柔性电子、仿生力学、生物学、智能高分子材料、人工智能、3D打印等前沿科学技术。李铁风告诉记者，软体机器人有许多优势。它的硬度、柔软度和可拉伸程度跟人体的皮肤和肌肉很接近，当它穿在人身上，跟人互动接触时，亲和性很好。软体机器人受到外界冲击和破坏时不易损伤。软体机器人容易被先进的技术，比如3D打印等方式来制造，成本比较低廉，可以像硅胶、橡胶等玩具一样被大批量制作。 软体机器人能作为可穿戴的动力护具，比如假肢、人造外骨骼。在地震现场，它也可以承担探索和探测的任务。另外，它还可以作为教育用品和玩具。 研究人员指出，虽然软体机器人仍处于萌芽和起步阶段，但它或许能在很多领域“大展拳脚”，比如维修和检测设备、执行搜救行动以及进行环境探测，甚至在医学领域发挥重要作用。 根据前瞻产业研究院对软体机器人的市场规模预测，2016年用于维修和检测设备的软体机器人市场规模达到3876亿元，相对去年的市场规模增速为16.4%。 来源：整合网络报道 |
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