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哈佛大学最新机器人横扫各大头条，完全自动、完全柔性、自带燃料、无需电池

DeepTech深科技 · 公众号 · 科技媒体 · 2016-08-25 14:37

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全球首个全软体、全自动机器人。这个机器人由嵌入式3D打印、塑形、以及软蚀刻技术制作而成。图片来源：哈佛大学

哈佛大学在仿生机器人上又取得突破性成果。自不久前的“生化鳐鱼机器人”后，又发明了首个全柔性、不受限的全自动章鱼仿生机器人。

最新的机器人大小与巴掌相仿，科学家们给了这个新机器人“八爪怪”（Octobot）的昵称，研究成果的相关论文发表在了8月25日的《自然》杂志上。与此同时，“八爪怪”的相关报道占据了各大科技媒体的头条。

“八爪怪”正在进行的进一步的完善，在未来将有望被应用于海洋探测与救援、海水温度检测甚至军事勘测等领域。

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说起机器人，大多数人首先联想到的一般是电影《终结者》或者《变形金刚》里的形象，而在现实生活中，大多数“机器人”也确实都由金属材料组成。然而现在越来越多的科学家们对柔性非常高的“软体机器人”产生了兴趣。

软体机器人具有很多优点，它们制造工艺简单，能够用3D打印完成，材料价格相对低廉，此外由于柔性高，在狭窄的工作环境中可以发挥出独有的优势。

然而到目前为止，所有的软体机器人都存在着一个巨大的问题，那就是由于供能和控制部分通常需要外置，以确保机器人的整体柔性。因此机器人在移动时都会拖着长长的管子或者电线，严重地影响了自身活动的“自由性”。

“八爪怪”则巧妙地解决了这一问题，它在保持柔性的同时集成了需要的一切，包括了运动器（actuator），控制系统和功能系统，因此可以完全“自由”地活动。

逻辑电路与电路板相似，可以自动控制动力

解决这一问题的核心关键在于如何建造一个柔性的能量供给和动力输出系统，一群来自哈佛大学的工程师们给出的答案是这样的——我们不用电池，而是直接用“燃料”。

章鱼机器人内部反应室的整体驱动单元的上半部分，以及一个触手内的驱动过程。展示了微流控制技术将液体注入与排空的原理。

事实上，这里用到的燃料完全“燃”不起来，而且对于大家也不太陌生。它就是医院常用的消毒剂——双氧水（化学名称为过氧化氢）。科学家们以50%浓度的过氧化氢水溶液为燃料，铂金属为发动机（实际上是催化剂，为了达到更好的催化效果，实际采用的是铂金属粉末）。

50%质量比的过氧化氢在铂金属粉末的催化下迅速释放氧气

“八爪怪”的燃料被储存在了“身体部分”中。当过氧化氢遇到铂金属后会迅速地放出氧气，因此可以在章鱼机器人体内聚集压缩气体。在控制系统和感知器的协同作用下，这些被压缩了的氧气会按照一定的顺序从章鱼的“八肢”的阀门中排出，这样就能驱动机器人运动了。

柔软的微流控制器是预先制作好并放置在模具中，然后用基质材料将模具填满。再通过软蚀刻技术将反应液体注入。

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