在曩昔的几十年里，拟人机械人固然在长相方面成长迅猛，曾经看起来和人类非常类似，但有一点它们倒是毫无停顿的：举措。因为它们是由机电驱动的，明天最早进的机械人还和《星球年夜战》外面的 C-3PO 一样，举措异常僵硬。
我们该若何让机械人也能够像人类一样完成行云流水般的举措呢？这就是一个名为软机械人（soft robotics）的新兴范畴的目的了：为机械带来更“天然”的举措。
近日，在《迷信》和《迷信-机械人》学刊中揭橥的两篇论文描写了一种全新的机械人“肌肉”。这类“肌肉”的全名叫“液压缩小自愈式静电致动器”（hydraulically amplified self-healing electrostatic actutator），简称“hasel”。固然有多个分歧的设计，然则 hasel 根本上就是一个内含油液，里面裹着多个电极的小袋子。当这些电极被电流激起后，它们将释放电场，驱动致动器开端收放。
这类致动器在力气和效力方面与人类肌肉非常接近，并可以在一秒钟以内完成屡次压缩。是以，应用这类“肌肉”驱动的义肢在举措大将会更切近天然肢体。信任有一天，这类肌肉将可以驱动力年夜无限却非常柔嫩的机械人，如许我们就不用担忧它们任务时会一不当心戳伤本身的同事。
“我们只是在用静电力来驱动液体，经由过程将电极吸在一路把液体泵到袋子的其他部位”，科罗拉多年夜学波尔得分校的机械工程师 Nicholas Kellaris 说道。前文提到了一篇在《迷信-机械人》上揭橥的论文，该论文的重要作者就是 Kellaris。简略来讲，hasel 致动器可以自我压缩，“而经由过程让袋子变形致动，将发生压力和举措”。
固然，这其实不是市场上独一一种用紧缩空气或液体来完成活动的软致动器，然则其他的致动器都须要有一个外置容器来包容这些气体或液体，然后用一根长长的管子将它与致动器衔接起来。hasel 致动器则可以直接应用袋子内的（变压器）油。这意味着它的反响速度将远超其他的软致动器。
图 | 这类叫“hasel”的新型致动器可以轻松地拿起一枚覆盆子
作为试验，研讨人员们制作了一个圆形的 hasel 致动器，在动员时会它成为一个“甜甜圈”。“当我们在致动器的一段释放电场时，它将把液体推出所谓的‘非运动区域’”，在《迷信》上揭橥的那篇论文的主作者、科罗拉多年夜学波尔得分校的机械工程师 Eric Acome 说道。这个成果最直不雅的显示就是圆圈中央的油被推到了边沿，即构成甜甜圈的外形。研讨人员们把多个“甜甜圈”致动器分为两组，用每一个致动器代表一根手指，胜利地做出了一个可以悄悄地拿起一枚覆盆子的机械人手。
假如你认为悄悄地拿起一枚生果没成心思，研讨人员们还制作了一种可以抬起重物的机械人“肌肉”。这类长方形的致动器是由三组程度分列的袋子构成，而每一个袋子都在上半部门装有电极。当施加电流时，油会被挤到下半部门，让下半部门向上卷起来。如许便会削减全部长方形的长度，举起连鄙人半部门的重物。研讨人员可以随意马虎地经由过程增长致动器的数目来进步“肌肉”的力气。（你在家也能够用一个密封的塑料袋来试验：只需在外面略微吹口吻，密封放平，然后把一半下压，另外一半就会卷向你）。
图 | 可以抬起重物的长方形hasel 致动器
力气壮大，又非常精准，hasel 致动器的确无敌了。岂非它没有弱点吗？
其实，完成hasel 致动器最年夜的难点就在于驱动它的电力。电力其实不是一种温顺的力气，特别是当它用来掌握软机械人所应用的精致资料时。其实，今朝已有一种任务道理与 hasel 非常类似的致动器，用电极紧缩橡胶完成举措。但是，这类致动器很轻易短路，特殊是当电力过年夜，发生穿透橡胶的电弧时，全部体系都邑瓦解。
这就是 hasel 致动器为什么要应用油的缘由。“它会穿过中央的液体，然则这些液领会连忙从新散布，再次成为绝缘体，而这个装备则可以持续任务下去”，科罗拉多年夜学波尔得分校的 Tim Morrissey 说道。简略来讲，袋子中的油有着盾牌的功效，不会像别的那种橡胶一样被击碎。
hasel 的出众的地方在于它简略的设计。传统的致动器常常是一个庞杂的机电外带一个庞杂的齿轮箱。而 hasel 则只是一个充斥了油的袋子和一些电极。
不外，因为软机械人远比传统的机械人软弱，软机械人的设计师必需斟酌它们的躯体被刺穿从而丧失动力的能够。所以，软机械人范畴另外一年夜值得攻关的困难是——可以自愈的皮肤。好在这一困难今朝已取得初步结果，而 hasel 的团队则正在试图将这类自愈才能添加到 Hasel 致动器上。
当软机械人的靠得住性、平安性、适用性到达必定级别时，它们将在短时光内融入我们的社会与生涯中。因为软机械人可以与人类协调同事，这意味着它们不会抢走人类的任务。固然，它们总有一天会成为我们的同伴，岂论是任务上的，照样生涯上的。
