软体机器人的研究目的与意义论文

软体机器人行动不僵硬，材质更特殊，不容易在磕碰的时候留下印记，使用的寿命更长，表面不容易氧化

可食用软体机器人简直就是‘行走的补给箱’。不光是生物可以食用机器人，它们的明胶材料也可以作为能源，在紧要关头为自身提供动力支持。研究人员一直在致力于让软体机器人变得可食用。为此，制造机器人所需的零件如晶体管、传感器、电池、电极和电容器都要由有机物制成，这些可食用的电子材料都已经能够实现，但目前还缺少一种可以将他们组合在一起，自由控制运动的驱动方式。

能吃的机器人

在上周举行的 IROS 机器人大会上，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体机器人原型，它允许机器人在被吞咽后，进行一些可控的操作。

软体机器人的行动通常靠反作用力产生，为了能够在不同环境下移动，它不能像刚性机器人一样使用金属作为骨骼。气动人造肌肉是控制软体机器人的一种方法，通过改变软性材料中的气压，机器人可以像肌肉一样进行收缩，从而达到运动的目的。

EPFL 展示的软体机器人由明胶、甘油和水倒入模具中制成，整体的控制方式就类似于气动驱动，这样的结构能让它在充气时弯曲，当气压降低时再次伸直。这种形态的软体机器人并不是首次出现，之前就有超市将其用于抓取水果。而新的机器人用明胶取代了塑料，这种可食用的版本能够被生物降解。

行走的补给箱

研究人员在论文中提到，这可能不是软体机器人最好的形态，但它和生物是兼容的。

这些可食用软体机器人的零件可以与营养物质和药物成分混合，然后被生物消化和代谢。它的潜在应用是用于医疗研究，可食用的一次性机器人更加安全，这些属性可以让它们完成一些有意思的工作。比如在进行救援时，机器人可以在特殊环境下找到幸存者，提供营养补给和药物治疗，这种安全、可食用的特性同样可以帮助保护野生动物，当机器人被消化时，能够作为能量储存在生物体内。

美国的《财富》杂志刊登了一篇文章，重点讨论了软体机器人的未来发展趋势，以及它们的应用方面，认为软体机器人未来或帮助人类实现更多的可能。

什么是软体机器人？

提到机器人，在我们的印象中，它们是冰冷又坚硬，不过，软体机器人却非常的柔软，这也让它们在和人类接触的过程中，变得更加可靠和安全。

和机器人一般用金属材料来制造不同，软体机器人在制作材料方面，一般都采用非常柔软的材料，目前比较常见的材料有介电弹性体（DE）、离子聚合物金属复合材料（IPMC）、形状记忆合金（SMA）、形状记忆聚合物（SMP）等等。

这些材料的特点就是，它们更加的智能，而且在研发方面， 也更注重生物模仿，毕竟对于人类发展来说，自然生物也是人类进步最好的老师之一。

在机器人的研发上，科学家们开始逐渐更加侧重于软体机器人的研发，相较于那些传统的、并不柔软的机器人，软体机器人的应用前景非常广泛，不仅可以深入到很多传统机器人无法抵达的地方，更是有希望进入人体，在人体内穿梭进行手术治疗等。

因为柔软的身体特征，让它们可以在狭小的空间里来去自如，比方说在地震救援的过程中，深入重灾区被掩埋的废墟之下时，这种软体机器人就可以发挥极大作用，帮助人类展开救援工作，也可以与时间赛跑、争分夺秒。

软体机器人真的可以进行人体手术？

伴随着人类的发展，很多不可思议的事情，甚至是过去想都不敢想，只能在科幻作品中看到的场景，都在一一变成现实，比方说人类正在尝试着离开地球，去寻找新的家园，再比方说未来人类做手术，可能不再需要真人医生亲自上阵了，只需要机器人就可以。

研究者认为，软体机器人的市场规模是非常巨大的，大约在2024年左右，就可以达到亿美元，而在修复手术方面，软体机器人或许也可以成为人类身体的一部分。

在纳米材料的加持下，这些软体机器人也被赋予了不一样的生命，科学家们希望它们未来会成为患者的外骨骼，通过软体机器人，来让身体残缺的人重新变成一个正常人。

看起来是不是非常棒？不过，真正想要实现这一点，还需要漫长的时间，因为目前在软体机器人的研发阶段，还是处于起步阶段，科学家们对于软体机器人的了解，目前还只是皮毛，以生物模仿和实验为主，想要大规模应用，短期内是无法实现的。

此外，未来软体机器人还将被送上外星球，成为人类探索太空的“先头部队”，帮助人类深入到外星球的隐秘角落。

NASA计划将软体机器人送上火星

我们都知道，进行载人登陆火星的，而为了确保未来人类可以顺利登上火星，而且有机会对火星进入实地勘测、确保火星有机会变成人类的第二家园，NASA的科学家团队，目前也在加紧研发软体机器人，因为它们可以在火星上执行很多传统机器人无法完成的任务。

而且由于它们非常柔软，可以变换各种形状，这也让它们未来有机会成为人类在外星球上的“防护掩体”，确保太空勘测任务更加安全。

可以说，在人类研发软体机器人，甚至是人类科学技术发展方面，人类的想象力有多丰富，人类就有机会达成多么不可思议的成就。

这就好像是在过去，我们根本想象不到有一天可以不带钱包、证件等出门，可是如今只需要一部手机，一切都被装了进去。

拿人类太空探索来说，似乎再过10年-20年之后，我们就会真的在月球上拥有太空基地了，甚至未来普通人也有机会去太空旅行。

可以说，时代不断在进步、科学不断在发展，相信用不了多久，软体机器人研发方面，就会有更多的成果传来，未来会成为人类生活中重要的一部分。

说得极端一点，人形，也就是两手两足的机器人，唯一的用处蒙层硅胶做高端充气娃娃。人的两手两足是来自远古鱼类的两个胸鳍两个腹鳍，在这基础上进化出来的所有动物只有四个肢没法多长，所以要么四个都拿来行走（大部分陆生脊椎动物），要么两个行走两个抓取（人类，部分灵长类），要么两个支撑兼抓取两个飞行（鸟类）做机器人完全没有这些限制，大部分时候轮式或履带式都比足式好用，那就用轮子履带，少部分必须用足的情况三足四足六足都是比两足更好的选择，算法简单稳定性好。手也同样可以根据需求往上加，有必要的话加到十个八个都不是问题。还有眼睛，脊椎动物始祖就只有两个眼睛，所有后代都受此限制，要么分置两侧获取大视野，要么排在前面获取距离感。机器人为什么也得两个？四个是至少的，保证360度视野，有必要的话整得跟西游记蜈蚣精一样满身都是也无不可。

软体机器人可以极大限度的模仿人类，让机器人更像人类一样存在，比普通机器人需要的技术更先进，因此科学家对它很有兴趣，想把软体机器人制造出来，代表更强大的科技水平。