Octobot

　　研發(fā)歷程

　　早在2011年的時候，該文的第一作者、哈佛大學助理研究員MichaelWehner就已經帶領著他的團隊探索全柔性機器人。當時他們想的是用常規(guī)的泵閥系統來驅動機器人，并且需要電纜連接機器人，這意味著這只是一個半柔性機器人。當時橫亙在科學家面前的難題是，如何將電池和回路用柔性材料代替。

　　5年后，Octobot才成為世界上首個全軟體機器人。Wehner團隊從章魚身上找到靈感，不僅機器人的軀干和致動器是柔性材料，連控制系統和電源也使用柔性材料，無需再受外置電纜的牽制。

　　研發(fā)背景

　　一直以來，災險救援、極端環(huán)境探測都是人類研發(fā)機器人的重要應用場景，但傳統機器人的剛性材料經不起撞擊，反而在未知的復雜環(huán)境中“拖后腿”。如果把機器人的材料替換成柔性的，就可以讓機器人更好地適應外部環(huán)境。

　　工作原理

　　Octobot的“大腦”部分是柔性微流體回路，可以用由壓強激活的閥門和開關，在通道內傳導液體燃料。這種液體燃料是50%濃度的過氧化氫溶液，它會在鉑的催化下快速生成大量的水和氧氣，生成物的體積比原本的反應物大，從而改變通道內的壓強。章魚機器人的機械臂受到突然增大的壓強影響，會膨脹舒展，從而實現機械臂的運動。排氣孔同時保證氧氣最終會通過排氣孔排出。

　　研究團隊的設計是把機器人的八只機械臂分為兩批（四只機械臂為一批），機械臂中設置了閥門和開關。啟動Octobot需要實驗者的協助，將過氧化氫分別注入到兩個儲液槽中，這兩個儲液槽分別對應一批機械臂。注入后，儲液槽會像氣球一樣會慢慢膨脹，并利用壓強差將過氧化氫通過微流體回路。這時，由于壓強的變化，有些機械臂的控制點會打開，剩余的會關閉，以此確保同一時間只有一半機械臂流通燃料。隨著燃料的消耗，所流通的機械臂內部壓強會下降，使得燃料轉而流向另半部分原本關閉通道的機械臂。如此往復，通過精巧的閥門開關設計，利用不斷變化的壓強差，燃料進行來回流通，Octobot能保持機械臂在一段時間內的自主運動。

　　功能發(fā)展

　　Octobot目前還沒有專門為一項操作任務進行設計，只是作為一種技術的展示。后續(xù)，微流體回路會升級得更為精密復雜，從而確保Octobot能更持久地運動，再搭配恰當的肢體動作，實現更復雜的操作。

　　除此之外，為了更好適用于復雜的應用場景，Octobot可能還需要將微流體回路和柔性傳感器結合，讓全軟體機器人更智能。[2]