軟體機器人：拋棄傳統的電子能源

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一隻軟塌塌的，體長不足2厘米的章魚形狀機器人橫空出世啦！~

Nature雜誌特意用

「octobot（octopus+robot）」

來形容這個軟體機器人。

近幾年，人們對軟體機器人（soft robot）的興趣漸漸升級。工程師們希望設計出一種沒有剛體結構的機器人，這樣它們就可以輕鬆地擠進狹小的縫隙，處理易碎物品時也更加安全。但是，要想把機器人的每一個部分都做成軟軟的，也是件蠻有挑戰的事情！「（機器人）的大腦、電路、電源電池可都是硬的啊！」來自MIT的機器人專家Daniela Rus不禁感嘆道，」也正因如此，這項工作才充滿新鮮與挑戰！~「

的確，之前我們看見的各種高模擬機器人，即使有柔軟的軀幹，其控制系統大多是剛性結構，而且可能還需外接電源。而這次出場的小章魚機器人可是徹徹底底的軟體機器人，由硅膠製成。小章魚的「大腦」是一套靈活的微流體迴路，能通過壓力閥門和開關控制液體燃料的流向。這就好比傳統的電子電路，只不過這回裡面流的不是電子，而是液體和氣體。

很多軟體機器人都用壓縮空氣的裝置來提供動能，但是這種方法很難讓機器人靈活地運動起來。因此，這次的動力來源不再是單純的氣體，而是一個簡單的化學反應。

小章魚體內的燃料實際上是濃度50%的過氧化氫溶液。當其遇到在特定位置事先植入的鉑催化劑時，就會迅速分解成大量的水和氧氣。利用突然增加的氣體壓力，連接的觸角便能被快速充氣，直到廢氣排出（就是下圖中的那個排泄口）。過程中，氣體的壓力使一些開關打開，而另一些開關閉合，這樣小章魚的觸角就分組（每組4條）動起來啦！~

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在不停冒泡泡排廢氣的就是排泄口

微流體控制系統分組控制觸角，

動圖中為紅色一組正在反應

那麼這隻柔軟的小章魚又是如何製作出來的呢？答案是3D列印！小章魚的大腦和腕足的微流體系統都是通過3D列印技術嵌入到預先製作好的章魚形狀的硅膠模具中的。其中，研究人員會將一種特殊的墨水注入周圍的高分子聚合體中，經過加熱，使模具固化的同時也讓墨水蒸發，這樣就在小章魚的體內留下了空心的管道網路了。

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現在，一毫升的燃料能讓這隻小章魚活動8分鐘。但研究人員們並沒有給這隻小章魚安排什麼特殊的任務，甚至機器章魚的動作也沒有完全地模擬真實的章魚。這只是一個實驗品，證明這項技術可行，而更複雜的微流體控制系統以及更複雜的機器人動作將無疑是該團隊的下一個目標。

文章來源/Nature News

圖/Harvard University

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