軟體機(jī)器人領(lǐng)域的研究人員希望帶來新一代的機(jī)器，這種機(jī)器對(duì)人類而言更加安全，他們希望通過柔軟的充氣組件來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。斯坦福大學(xué)和加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校（UCSB）的科學(xué)家提出了一種特別有趣的解決方案，展示了一種可充氣機(jī)器人。該機(jī)器人可以變形，抓握物體并在不受限制的方向上滾動(dòng)。

斯坦福大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的研究生內(nèi)森·烏瑟維奇（Nathan Usevitch）表示：“大多數(shù)軟體機(jī)器人的一個(gè)顯著局限性在于，必須將它們固定在笨重的空氣壓縮機(jī)上或插入墻壁，以防止它們移動(dòng)。所以，我們想知道：如果我們一直保持相同數(shù)量的空氣在機(jī)器人中怎么辦？”

該團(tuán)隊(duì)的軟體機(jī)器人的基礎(chǔ)是單個(gè)充氣管。一臺(tái)機(jī)器將管子的兩端捏在一起，而另外兩臺(tái)機(jī)器將管子上下移動(dòng)，移動(dòng)其位置以創(chuàng)建另外兩個(gè)角并產(chǎn)生各種形式的三角形。研究人員稱其為“等距機(jī)器人”，是指盡管內(nèi)部空氣量和總長(zhǎng)度保持完全相同，但它仍具有顯著著改變形狀的能力。

UCSB機(jī)械工程助理教授兼共同作者艾略特·霍克斯（Elliot Hawkes）表示：“我們開發(fā)的主要理解是，使用大型、柔軟的氣動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上并不需要抽入和抽出空氣。您可以使用已經(jīng)擁有的空氣，并通過這些簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)將其移動(dòng)；這種方法效率更高，可以讓我們的機(jī)器人更快地移動(dòng)。”

“我們的想法是，您可以通過使用沿管子驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)來改變軟體機(jī)器人的形狀，而不是使用通常使用的緩慢、效率低下的泵，”霍克斯補(bǔ)充道。

可以將多個(gè)等速機(jī)器人彼此連接起來，以形成功能更強(qiáng)大的機(jī)器，并通過三自由度關(guān)節(jié)進(jìn)行連接，從而創(chuàng)建類似桁架的結(jié)構(gòu)。然后可以以允許它們撿起球或通過移動(dòng)重心沿所需方向滾動(dòng)的方式操縱其中的三個(gè)。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這些功能在災(zāi)難情況下可能會(huì)有用，在這種情況下，機(jī)器人可以穿越狹窄的空間進(jìn)入倒塌的建筑物，然后重新配置為一種支撐結(jié)構(gòu)。它柔軟堅(jiān)固的特性還可以使其在家庭或工作場(chǎng)所中找到用途，與傳統(tǒng)的堅(jiān)固機(jī)器人相比，具有明顯的安全優(yōu)勢(shì)。團(tuán)隊(duì)特別興奮的一種可能性是外層空間。

該論文的共同主要作者扎卡里·哈蒙德（Zachary Hammond）說：“該機(jī)器人對(duì)于太空探索可能真的很有用，特別是因?yàn)樗梢匝b在一個(gè)小包裝中，然后在充氣后不受約束地運(yùn)行。在另一個(gè)星球上，它可以利用其變形能力來穿越復(fù)雜的環(huán)境，擠過狹窄的空間并散布在障礙物上。”

該小組正在繼續(xù)完善其等距機(jī)器人，嘗試不同的形狀，甚至可能會(huì)看它是否會(huì)游泳。該論文的合著者Allison Okamura說：“這項(xiàng)研究突出了思考如何以新方式設(shè)計(jì)和建造機(jī)器人的力量。隨著這種系統(tǒng)的發(fā)展，機(jī)器人設(shè)計(jì)的創(chuàng)造力正在不斷擴(kuò)大，這是我們?cè)跈C(jī)器人領(lǐng)域真正希望鼓勵(lì)的。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。