陈根：柔软机器人如何更柔软？

文/陈根

软机器人通常由柔软的材料制成，可以拉伸和扭转。这些材料可以制成人工肌肉，当空气被泵入肌肉时，肌肉就会收缩。这些肌肉的柔软性使其适合为辅助服装提供动力。然而，到目前为止，这些气动人工肌肉都是由传统的电磁（电机驱动）泵驱动的，这种泵体积大、噪音大、结构复杂且价格昂贵。

打造轻巧灵活的泵为软体机器人更柔软创造了可能。近日，由布里斯托尔大学的科学家开发的5克电动气动泵就成功实现了这一目标，新开发的泵为信用卡大小和形状，不仅薄而易弯曲，同时价格低廉，易于制造。

具体来说，实验装置采取扁平袋的形式，一侧附有空气管。密封在该袋内是一个气囊和少量介质液体。当电流施加到袋两侧（从而在液体两侧）的电极片上时，会发生一种被称为模电泳液体拉链的过程。

作为这一过程的一部分，两个电极片通过相互吸引来压缩袋子——它们从袋子的一边开始，向另一边移动。这种动作导致袋内的空气被挤压出来，穿过管子，进入附着的气动肌肉，从而实现膨胀。一旦电流关闭，袋子就会“解压”并重新打开，将空气从现在收缩的肌肉中拉回来。

通过改变施加在电极上的电压，可以控制肌肉激活运动的强度和范围。研究人员表示，该技术一旦进一步发展，不仅可以用于机器人，还可以用于辅助服装，帮助有身体缺陷的穿着者移动手臂或腿。

目前，研究人员正致力于使电动气动泵更小、效率更高，并积极寻求合作伙伴将这些技术商业化。其研究结果已于2月17日发表在《科学机器人》上。