哈佛科學家向八爪魚取經,設計出柔軟的機械人

哈佛科學家向八爪魚取經,設計出柔軟的機械人
Photo Credit: Ryan Truby, Michael Wehner, and Lori Sanders / Harvard University
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哈佛的科學家利用立體打印技術,製造出全身柔軟又可自行移動的八爪機械人。

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機械人的發展日新月異,早已不必是由金屬零件砌成。近日哈佛大學工程及應用科學的團隊,就參考了八爪魚的身軀,以立體打印技術造出首個自動及完全柔軟的機械人。

柔軟的機械人可以改變人類跟機械的互動,不過研究人員一直未能建造完全柔軟的機械人。電源及電子控制系統,例如電池、電路板等,通常都是堅硬的,使得軟軀機械人往往需要外加硬件控制,或者內含部份堅硬的組件。

主導研究的Robert Wood教授說︰「在研究軟軀體機械人的領域中,一個長久以來的目標是建造完全柔軟的機械人,但困難往往在於以柔軟的系統取代堅硬組件,並將它們拼合起來。今次的研究顯示,我們可以輕易製造關鍵組件,再拼砌出一個簡單、完全柔軟的機械人,這會是更複雜設計的基礎。」

這個機械人稱為「Octobot」,外觀就像一隻八爪魚——這種全身柔軟的動物,一直是研究柔軟機械人的靈感來源。Octobot以氣壓驅動,研究人員利用化學反應,把液體燃料過氧化氫轉化成氣體,令其手臂充氣伸展。

介紹這項研究的論文,近日在期刊《自然》上發表。

有份參與研究的博士後研究生Michael Wehner指出,軟軀體機械人的能量來源往往是一些堅硬組件。而過氧化氫的神奇之處在於其化學反應簡單,只需要配合白金這種催化劑,就可以用作能源。

另一作者研究生Ryan Truby說︰「整個系統容易製造,透過結合三個製造方法︰軟光刻、倒模及立體打印,我們可以訊速造出這些裝置。」組裝過程簡單,為更複雜的設計鋪平道路。接下來,哈佛的研究團隊希望設計出會爬行、游泳以及跟身邊環境互動的Octobot。

Truby表示,這個研究證明了柔軟機械人的概念可行。他們希望是次提出的方法,可以啟發其他科學家進一步研究這個領域。