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 　　忘了鋼鐵和鋁金屬吧！明天的機(jī)器人有可能被壓扁、拉長(zhǎng)或還可以掐一掐。這種全新的機(jī)器人裝置——部分來(lái)自于新型的軟機(jī)器人領(lǐng)域——與傳統(tǒng)機(jī)器人相比有不少的優(yōu)勢(shì)。軟機(jī)器人可以更容易在有限的空間輾轉(zhuǎn)騰挪。它們可以更好地與人類進(jìn)行交互，這使得他們可以成為老年人的出色助手。有一天，它們甚至可能會(huì)導(dǎo)致高科技人造肌肉的出現(xiàn)——這足以改變?nèi)澜鐢?shù)以百萬(wàn)計(jì)的殘疾人士的生活。

　　猶他大學(xué)的博士研究生James Carrico展示一個(gè)小小的3D打印離子聚合物—金屬?gòu)?fù)合軟機(jī)器人手。

　　但是，要?jiǎng)?chuàng)建人工肌肉不僅要開(kāi)發(fā)一種強(qiáng)大、有彈性的材料，而且要搞清楚如何精確地控制和巧妙地制造它。這就是內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校的Kwang Kim和他受到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）資助的團(tuán)隊(duì)的研究目標(biāo)。

　　Kwang Kim領(lǐng)導(dǎo)者一個(gè)由來(lái)自不同機(jī)構(gòu)——4所美國(guó)大學(xué)再加上日本和韓國(guó)的研究機(jī)構(gòu)——的科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)的具體目標(biāo)是將一種新型的聚合物材料轉(zhuǎn)化為人造肌肉。NSF通過(guò)其下面的國(guó)際研究和教育合作關(guān)系（PIRE）項(xiàng)目對(duì)其提供了資金支持，PIRE主要在科學(xué)和工程的所有領(lǐng)域支持創(chuàng)新的全球研究合作。

　　據(jù)了解，參與該項(xiàng)目的韓國(guó)科研機(jī)構(gòu)為韓國(guó)先進(jìn)科技研究院（KAIST），日本的則是國(guó)家先進(jìn)工業(yè)科技研究院，這兩家機(jī)構(gòu)都以在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)而聞名。（比如KAIST在最近就贏得了由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局主辦的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽。）

　　不過(guò)，軟機(jī)器人學(xué)的巨大挑戰(zhàn)之一就是尋找合適的材料。“它必須要軟，但它也要能產(chǎn)生足夠的動(dòng)力來(lái)做很多不同的事情。”Kim 說(shuō)。目前，他的團(tuán)隊(duì)正在使用的是一種叫做離子聚合物-金屬?gòu)?fù)合物的合成材料，這是一種具有電活性的聚合物——這就意味著將電力通過(guò)該材料時(shí)會(huì)使它改變形狀。

　　“對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，它必須能夠移動(dòng)、必須能夠感知。”猶他大學(xué)機(jī)器人技術(shù)中心助力教授、該項(xiàng)目的共同研究者Kam Leang說(shuō)。傳統(tǒng)的機(jī)器人通常使用電動(dòng)馬達(dá)來(lái)完成前者。“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們正在借助電活性聚合物本身實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。”

　　除此之外，電活性聚合物也可以用于感知運(yùn)動(dòng)，這使它們非常適合用于軟機(jī)器人。Leang和他的同事們還設(shè)計(jì)了一種方法來(lái)3D打印這種材料。他在整個(gè)研究中負(fù)責(zé)的部分是如何擴(kuò)大這種3D打印制造方式，以及找到方法更好地控制聚合物的運(yùn)動(dòng)。而別人則致力于更好地理解——和改進(jìn)——高分子材料，使其更具反應(yīng)性、強(qiáng)度更高和更經(jīng)濟(jì)。

　　需要指出的是，該項(xiàng)目是在去年秋天得到的NSF的資助，仍然處于早期研究階段。Kim稱軟機(jī)器人本身仍然是一個(gè)較新的領(lǐng)域，他自己從事對(duì)電活性聚合物的研究已經(jīng)有接近20年了。