哈佛团队软体机器人课件：空气驱动、灵活变形与多功能设计

该课件名为"机器人机构分析与综合课件：Q-0621软体机器人.pptx"，主要聚焦于软体机器人技术的研究和发展。哈佛大学化学家乔治·怀特赛德斯团队在其中扮演了关键角色，他们针对软体生物如鱿鱼、海星和蠕虫等长期以来被忽视的特性，创新性地设计并制造出了软体机器人。这种机器人利用软光刻技术（由怀特赛德斯团队发明）进行模塑制作，成本相对较低，其核心在于通过控制注入的空气在微流体通道中作用，从而实现机器人运动。 软体机器人的独特之处在于其结构设计，包括两层聚合物：一层具有极大的可延展性，另一层则坚硬耐磨。当空气注入四肢，弹性腔体会膨胀，但腔体材料保持紧致，而四肢会因填充空气而收缩。当机器人受到外力弯曲时，通过肢体与周围环境的摩擦产生横向推力，促使整个身体前进。这种机制使得软体机器人具备了爬行的能力，已经实现了波浪起伏和蹒跚爬行两种基本步态。 课件还介绍了抓手版和步行机器人的研发，例如抓手版机器人利用了精密的微流体网络，其中包含两种管道：一是负责为机器人提供动力，通过吸入空气驱动其行走或爬行，类似气动装置；二是填充荧光材料，允许机器人通过改变微流体网络的颜色和模式实现伪装和展示功能。制作材料包括硅橡胶（如Ecoflex）、聚乙烯管、聚二甲硅氧烷（PDMS），以及用于创建气动入口和微流体入口/出口的专用管材。 本课件深入探讨了软体机器人设计的原理、关键技术、材料选择以及实际应用示例，展示了软体机器人如何结合生物学原理和工程创新，创造出灵活、低成本且多功能的新型机器人形态。这些研究对于推动软体机器人技术的发展和未来在医疗、探索等领域潜在的应用具有重要意义。