软体机器人仿真

最近，巴塞罗那理工大学的研究人员开发出了一种基于骨骼肌的混合软体机器人。在爆发模式下，饥饿的人可以在一秒钟内游三倍于他身体长度的距离。

在《科学》的子刊《科学机器人》(science Robotics)上发表的论文中，研究团队描述了他们开发和测试软机器人的过程。鳗鱼有像弹簧一样的身体。

为了不断提高软体机器人的性能，科学家们开始关注动物组织等“天然材料”。其中，骨骼肌和心肌的使用非常普遍。

但是，骨骼肌和心肌各有利弊。通常，基于骨骼肌的柔性机器人灵活性和强度较低。这一次，西班牙的研究人员通过特殊的设计克服了这两个问题，使得他们的仿生软体机器人具有更高的灵活性和变形能力，以及对环境的更高适应能力，从而使这种软体机器人在水中比同类机器人游得更快。

研究人员在eel的基础上，为机器人设计了蛇形弹簧骨架，并不断优化其形状，以达到更模拟的效果。经过优化，研究人员使用了一种叫做聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅胶材料，通过3D打印制作了这个骨架框架。

据悉，该机器人身长约260微米，在受到电刺激时可进行移动，其中电荷会使肌肉收缩，从而压缩内部的骨骼弹簧。

据悉，该机器人长约260微米，受电刺激时可以移动，其中的电荷会使肌肉收缩，从而压缩内部的骨弹簧。

通过放电的刺激，机器人的骨骼肌会收缩，从而压缩内部的骨骼弹簧。接触电荷刺激后，弹簧中的能量会释放出来，从而推动机器人前进。

这个过程就像人手动压缩弹簧，松开弹簧一样，只不过动力源从人手变成了电流。这种设计使得机器人只能向一个方向移动。

此外，据研究人员介绍，该仿生机器人有滑动和爆裂两种运动模式。

通过模拟小鱼在溪流中缓慢行进，机器人可以启动滑动模式。在突发模式下，软机器人可以从静止状态快速切换到快速移动状态，速度可以达到每秒800微米，比其他基于骨骼肌的仿生机器人快得多。

研究员表示，目前只有基于心脏肌肌肉的仿生机器人才可比拟这种速度。他们认为这一设计可以为其他新型混合动力的机器人带来更高强度的输出，使得机器人在水中有更快速的移动能力，亦或在工作中有更强大的表现力。

研究人员表示，目前只有基于心脏肌肉的仿生机器人才能达到这个速度。他们认为，这种设计可以为其他新型混合机器人带来更高强度的输出，并使机器人在水中具有更快的移动能力，或者在工作中具有更强的表现力。

千百年来，生物系统一直在发展其复杂的自组织机制，以达到感知和自我修复的目的。近年来，机器人专家开始从生物的行为中获取灵感，并不断模仿它们的复杂行为。

随着材料的不断发展，人们可以通过模仿一些简单的生物来制造机器人。这些模拟简单生物的机器人可以爬行和抓取。然而，合成材料制成的仿生机器人仍然无法完美再现精致的生物结构和具有层次结构的肌肉组织的高强度输出能力。

这时“天然材料”出现了，科学家们同时开始将人工材料混合搭配，充分发挥人工和天然材料各自的优势，开始了混合材料仿生机器人的制造。

近年来，聚二甲基硅氧烷(PDMS)也被用于骨骼肌仿生机器人的结构中，特别是在模仿一些水生动物时。这种材料无毒、不易燃、透明、具有高度的结构柔性和疏水性，是一种惰性物质。二甲基硅氧烷生产工艺简便，成本低，用于隐形眼镜和润滑剂。

早在2013年，美国科学家就研发出了一款名为Cyro的水母机器人。Cyro是美国海军水下作战中心和海军研究办公室资助的一个项目的研究成果。这个项目总投资500万美元，旨在研制执行水下监视和海洋环境监测任务的机器人。

“Cyro”这个名字来源于水母“Cyaneacapillata”。是厚硅胶材质，摸起来会有黏黏的感觉。它的体积只有人的手掌大小，重约77公斤，由可充电的镍氢电池供电。它可以在水中独立游泳，并收集、存储和分析敏感数据。据当时媒体报道，如果“Cyro”被军方用作水下间谍，其能力会让007自愧不如。

Cyro的“大脑”是一个位于其中部的控制盒。研究人员表示，稍后将在上面安装摄像头和其他监控设备。

这项研究的参与者之一、弗吉尼亚理工大学机械工程系博士生亚历克斯·1D·兰诺斯博士(Dr Alex manuel Lannois)表示，工作人员可以提前对Cyro进行编程，使其能够根据预设的程序在水中执行任务。

韦兰诺伊斯博士说，“水母的一大优点是它们具有欺骗性。它们是你感觉不到威胁的动物。如果我看到一条机器鲨鱼和一只机器水母，我一定会对机器鲨鱼比对机器水母更加警惕。”(摘自关《深度科技》(Editor/Ferremen)