軟體機器人也有“七十二變”

張敏

未來的某一天，當你在街頭遇到一只大搖大擺的“章魚”，甚至它還會對你點點頭、揮揮爪，請不要驚慌，這是目前已經研制成功的軟體機器人。不久前，哈佛大學就研制出一款名為“Octobot”的軟體機器人。這款軟體機器人只有手掌大小，自帶運動燃料，可通過調控內部氣體實現自主運動，既不需要連接計算機獲取指令，也不包含任何電子元件，不禁令人嘖嘖稱奇。由于Octobot采用3D打印技術配合柔性材料制造，因而具備了完全柔軟的“身體”。

軟體機器人可不同于一般的鋼鐵“硬漢”，其采用的結構和材料包括硅膠、液晶等彈性物質，具有較高的自由度，不僅可以較好地適應外界環境，更可在外力作用下巧妙變身。軟體機器人理論上具有無限多自的由度，可實現靈活彎曲、扭轉，即使遭受到外界撞擊也不會對自身產生大的傷害?；谶@一優良血統，軟體機器人可在空間狹小、非結構化環境下完成常人難以匹敵的復雜任務。

“八爪怪”軟體機器人其實相當于一個氣動導管，通過內部的化學反應產生大量氣體聚集壓縮，并利用氣體的壓強變化實現機械運動。以往的軟體機器人在運動上都存在通病，由于供能和控制部分通常需要連接機器人軀體，軟體機器人在移動時背后經常拖著長長的電線，嚴重影響了軟體機器人的自主運動。如今，“八爪怪”軟體機器人通過軀體內部集成的運動器和控制系統自主運動，真正實現了健步如飛乃至飛檐走壁。

與普通機器人相比，軟體機器人可通過內部化學物質實現顏色可變發光，并可通過充氣增壓和通道膨脹實現快速移動。目前研究的軟體機器人可在30秒內迅速變身，一旦完成顏色轉換，顏色層就不再需要動力來維持色彩，移動到特定位置后常常與背景難以區分。同時，一些軟體機器人在設計之初就巧妙參照了仿生模型外觀，利用3D打印工藝制造出來后簡直可以“以假亂真”，肉眼不仔細觀察真的難以分辨。

事實上，軟體機器人的生產并不復雜，制作工藝相對較為簡單。軟體機器人“八爪怪”的“大腦”，是一個可控制八個觸手運動的柔性微流控制芯片。在“八爪怪”出生的“產房”里，可以看到3D打印機、章魚形狀模具和用于3D打印的鉑金屬墨水等特殊材料。生產軟體機器人時，首先將特殊材料倒入章魚模具中覆蓋微流控制芯片，之后通過3D打印機在軟體機器人的身體里打印出可用于傳遞氣體的中空管道。這個管道可實現軟體機器人的身體與“大腦”相連接并實現信息傳遞。再經過一系列特殊的化學反應，一個栩栩如生的章魚軟體機器人就誕生了。