就软体机器人（类似海星似的软体动物）而言，在低强度挤压时所表现出的能力，硬体机器人一般难以达到。
一个由聚合物制造、以空气驱动的软体机器人可以承受低强度的挤压
从生物体中获取机器人的设计灵感，通常是摸仿人类的内部构造或昆虫的外形架构等，尤其是后者。哈佛大学化学家乔治·怀特赛德斯（George Whitesides）团队认为，由于软体生物（如鱿鱼、海星和蠕虫等）被忽视太久了，研究人员为此设计出了“软体机器人”模具，让其去从事一些硬体生物不能做的事情。
借助空气前行
制造软体机器人使用的是怀特赛德斯团队发明的软光刻技术。其生产过程是：借助电子元件让光照射模具的表面，致使覆盖在图案上一层薄薄的高分子膜曝光，以此溶解没有图案的区域。怀特赛德斯说：“这是一个非常成功的技术，它具有很高的分辨率，相当小巧，但在批量化生产之前成本比较昂贵。”
软光刻技术是以柔软聚合物模具为载体，这是一个相对比较简单的制造过程。怀特赛德斯说：“我们可以使用平整的表面进行投射或输出，也可以封住凹面以形成通道。”借助微流体技术作用于通道，从注入空气到产生运动，怀特赛德斯团队的设计概念得到来提升：“考虑到通道的结构和空气泵，这意味着它的弯曲可以成为软体机器人的一个特性。”
从软体机器人的四肢、躯干以及内部格局来看，看似有点像一朵简化的雪花，其中央“脊梁管”连接任意一个通道（分支）；机器人有两层聚合物，一层延伸甚广，一层坚不可摧。当空气注入四肢后，具有弹性的腔体会像气球一样扩张，但腔体材料却不舒展且四肢蜷缩。当弯曲时，借助肢体与周围摩擦力作用产生的横向推力，整个身体可以不断向前推进（在肢体驱动下，机器人可以爬行）。
怀特赛德斯说：“这不是一个煞费苦心的概念，但实现这种运动是很不寻常的。在这些看似（四肢）很简单的驱动下，从中你会看到非常有趣的运动。”他指出，虽然这种机器人的运动和构造确实很像海星似的软体动物，但目的是模仿它的功能，而不是其机制。
期待更多版本
研究人员在去年12月20日出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上报道了这项研究的阶段性成果。截至目前，软体机器人的两个主要步态，即波浪起伏和蹒跚爬行时，每一个分支都在“膨胀”，以此产生一系列的运动。结合步态的调整，比如说在低强度下挤压时，软体机器人所表现出的能力，硬体机器人一般难以达到。软体机器人平铺时高约0.9厘米，能够通过一个高2厘米的缺口：当机器人爬行到缺口边缘时，接着通过一系列的起伏动作，看起来就像是一个“舞者”在试图通过这一缺口。
软体机器人长约13厘米，平均行进速度约24米/小时。怀特赛德斯说，其实对于机器人的大小没有限制，他的团队已经制造出了可以携带有效载荷的机器人模具，大小是现在的两倍。“如果你想携带传感器，那么这个东西必须对它有一定的吸附作用。”为此，怀特赛德斯团队制作了六个分支设备，用作软体机器人的“抓手”，它们可以蜷缩伸展，并能举起类似生鸡蛋一样的易碎物体。
长约13厘米的软体机器人
怀特赛德斯认为，抓手版机器人作为外科手术工具，可以对受损肌体组织进行修复，特别是在腹腔镜中进行一些小的切口手术。而步行机器人在凹凸不平的地面行走是相当稳健的，可以在危险环境中进行相关的搜索和救援行动。后者已引起美国国防部高级研究计划署的兴趣，并出资支持这一研究。
由于机器人是模塑成型的，制造起来并不昂贵。怀特赛德斯说：“即使在危险的环境中，它们也可以匍匐前行参与救险行动，如果房屋倒塌，你也不必太在意，因为它的成本不是很高。”
未来大型软体机器人也可以自行收缩。不过，怀特赛德斯指出，今天使用的大多数机器人是有线的，尽管可以将其用作光纤视频传输。“但我们还有很多事情要做，这仅仅是开始而已”，他说，“我们认为这项技术可以拓展或延伸出更多的结构功能，使软体机器人成为人们的好助手。”
资料来源 American Scientists
责任编辑 则 鸣