神奇折纸制造的机器人力大无比

【大纪元2017年12月12日讯】（大纪元记者晨曦编译报导）机器人主要被用于从事危险的、肮脏的或重复性的工作，通常就像个又大又硬的金属怪兽。但问题是，在某些场合，我们同样需要举止轻柔的机器人。现在，拥有可成形结构的柔软机器人能做一些简单的手工劳动，比如把鸡蛋放入箱子里，但机器人专家的目标却不仅限于此，他们已在着手开发能够生长、自行修理甚至于自行复制的柔软机器人。

人们以前的目标是制造出模仿有机组织的机器人，能够在某个环境中进行方位导航并到达目的地。传统的机器人制造在近年取得了巨大进展，甚至会做后空翻，但柔软机器人的开发还处于起步阶段。

科学家们刚开始对不同的材料和设计进行实验，还不确定使用何种工具、如何制造柔软机器人，在这方面没有先例。设计者们需要考虑许多因素，比如材料的成本、可伸缩性、力量、速度及动作效率。柔软机器人尽管更加敏捷灵活，却可能会失去力量和耐用性，所以最具挑战的是人造肌肉或致动器的开发。

近日，来自麻省理工学院（MIT）计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）和哈佛大学威斯研究所的机器人学家们公布了一项重大突破：一种造价低廉、却能提起数倍于其体重重量的柔软机器人。该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

出人意料的是，这项尖端科技很大程度上借用了两个世纪前的一种艺术形式：日本折纸艺术。该柔软机器人的内部结构都是折叠状态的，因此大约能够提起相当于其本身体重1,000倍的物体。

研究者之一、MIT的罗丝（Daniela Rus）教授说：“我们没有意料到（在力量上）会有1000倍的增加。这就犹如赋予了这些机器人超能力。”有了这项进展，外加已有的人造肌肉技术，机器人的革新就顺理成章了。该团队认为，人类能够制造出有能力从事任何工作的机器人。

新开发的柔软机器人的内部结构，或曰“骨架”，包含一个金属线圈或折叠成特定模式的塑料，被放置于充当“皮肤”的纺织物或袋子中。袋子里充满了空气或水之类的液体，然后在其内部施加真空压力使人造肌肉运动。由于是由骨架的形状和真空压力驱动的，因此不需要其它人为干预或电源来产生运动。

最令人兴奋的是，人造肌肉本身可被写入程序，亦可扩展。该团队发明的柔软机器人从几毫米长到1米（3英尺）长，造价也非常低廉。制造一个独立的机器人肌肉只需10分钟时间，材料费不足1美元。

这种机器人能够防水，可在户外使用。如果使用可消化材料制作，还可以吃下去，然后它会在合适的时间或有针对性地释放药物。研究者相信，这种技术将来能够用于开发可塑型建筑物、微型外科手术工具、可穿戴机器人外骨骼及进行深海研究或太空探索的设备。

“未来的可能性是无限的，”罗丝说。“但我下一步马上要做的，是用这些肌肉制造一头机器大象，其象鼻就像你看到的真正的象鼻一样灵活有力，并能够像真的象鼻一样从事任何工作。”

该新型机器人拥有不可思议的力量和多功能运动性，尽管重量很轻，一个2.6克（0.09盎司）的柔软机器人可以提起3公斤（6.6磅）重的物体！◇

责任编辑：朱涵儒