科学家研发可变形充气机器人 可抓取物体并自行

未来：充气机器人的崭新世界

在软体领域，研究人员正致力于开启一个新的机器人时代，这个时代的主角是更加适应人类需求的充气机器人。斯坦福大学和加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家们联手，为我们展示了一种充满创意的可充气机器人。这款机器人具备变形能力，能够灵活抓握物体并在任何方向自由滚动。

充气机器人的核心设计理念源于对传统软体机器人的反思。斯坦福大学机械工程专业的研究生内森·乌瑟维奇指出：“大多数软体机器人的活动范围受限，需要依赖笨重的空气压缩机或固定位置以防止移动。那么，如果我们能保持机器人内部的空气量恒定，会怎么样呢？”

这个创新团队的机器人基于一个单一的充气管设计。通过捏合管子的两端并上下移动，以创建不同的角度和形状。研究人员将这种设计称为“等距机器人”，即便内部空气量和总长度保持不变，它也能改变形状。这种设计理念让软体机器人拥有了前所未有的灵活性。

UCSB机械工程助理教授兼共同作者艾略特·霍克斯表示：“我们理解并应用了一种新的理念，即使用大型、柔软的气动机器人进行运动，不需要不断地抽入和抽出空气。我们可以利用已经存在的空气，并通过简单的电动机来移动它，这种方法更高效，能让我们的机器人更快速地移动。”

想象一下，多个等速机器人可以相互连接，形成更加强大的机器，通过三自由度关节连接，创造出类似桁架的结构。这些机器人可以通过挤压狭窄的空间进入倒塌的建筑物，并重新配置成支撑结构，以适应灾难现场的需求。与传统的坚硬机器人相比，它们的柔软坚固特性为家庭和工作场所带来了明显的安全优势。

该论文的共同主要作者扎卡里·哈蒙德提到：“这种机器人对太空具有巨大的潜力。它可以被装入一个小巧的包装中，然后在充气后在不受约束的情况下运行。在另一个星球上，它可以利用其变形能力穿越复杂的环境，挤进狭窄的空间并灵活避开障碍物。”

这个研究团队正在不断完善他们的等距机器人技术，尝试更多的形状，甚至其在水下的可能性。论文的合著者Allison Okamura说：“这项研究凸显了如何以新的方式设计和建造机器人的思考力量。随着这种系统的发展，机器人设计的创造力正在不断扩大，这是我们希望在机器人领域鼓励的。”

这项研究已经发表在《科学机器人》杂志上，标志着充气机器人在未来可能具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和研究的深入，我们期待这些充气机器人在各个领域发挥更大的作用，为我们的生活带来更多的便利和安全。