研究前沿：Nature-泡泡铸造软机器人

软体机器人，受生物体的启发，是由内在柔顺的材料开发而成，能够模拟动物和植物运动的连续运动。在软机器人中，标准铰链和螺栓被组装到执行器中，来实现动植物弹性体，这些执行器被编程为在施加刺激后改变形状，例如充气。变形信息通常直接嵌入这些执行器的形状中，其组装得益于快速原型技术的最新进展 。然而，这些制造工艺在可扩展性、设计灵活性和稳健性方面存在局限性。今日，普林斯顿大学P.-T. Brun团队在Nature上发文，报道了一种新的多合一方法，用于软机器的制造和编程。该方法不依赖于单个零件的组装，而是利用弹性体中的界面流动，这些弹性体逐渐固化，以稳健地生产整体气动执行器，其形状可以轻松定制，以适应从人造肌肉到抓手的应用。将执行器组装中的流体力学合理化，并对其随后的变形进行建模。利用这种定量知识，对这些软机器进行编程并产生复杂的功能，例如从单调刺激中获得的顺序运动。该方法的灵活性、鲁棒性和预测性能够通过组装复杂的执行器（例如长的、曲折的或血管结构），实现加速软机器人拓展，从而为实现源于几何和材料非线性的新功能铺平道路.

图 1：从流程到程序驱动

图 2：流程决定形式。

图 3：气动驱动产生弯曲。

图 4：曲率的编程力学。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04029-6

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04029-6

本文译自Nature。