适用于下一代软体机器人的微型伸缩泵

相对于僵硬的额头，柔软的机器人有一个明显的优势：它们可以适应复杂的环境，处理易碎的物体，并安全地与人类互动。它们由硅胶、橡胶或其他可拉伸的聚合物制成，非常适合用于康复外骨骼和机器人服装。有一天，受生物学启发的软机器人可以被部署到偏远或危险的环境中进行探索。

大多数软机器人是由刚性的、有噪音的泵驱动的，这些泵将液体推入机器的运动部件。因为它们通过管道连接到这些沉重的泵上，所以这些机器人的自主性有限，充其量也很麻烦。切断软机器人的系绳

来自EPFL软传感器实验室(LMTS)和智能系统实验室(LIS)的研究人员与来自东京智普科技大学的研究人员合作，开发了第一个完全软的泵——甚至电极也是柔性的。该泵仅重1克，完全静音，耗电少。它是通过一个2cm2cm的电路(包括一个可充电电池)获得的。“如果我们想驱动一个更大的机器人，我们将把多个泵连接在一起，”工程学院LMTS主任Herbert Shea说。

这种创新的泵可以摆脱软机器人的束缚。“我们认为这是软机器人领域的一个范式转变，”谢伊补充道。研究人员刚刚发表了一篇关于他们在《自然》年工作的文章。软泵还可以用来循环智能衣服中嵌入的细软管中的液体，使衣服可以主动冷却或加热人体的不同部位。例如，这将满足外科医生、运动员和飞行员的需求。它是如何工作的？

这种灵活且可扩展的泵基于用于在超级计算机等系统中循环冷却剂的物理机制。该泵具有直径为1 mm的管状通道，其中印刷有电极行。泵中充满了电介质液体。当施加电压时，电子从电极跳到液体中，给一些分子充电。然后，这些分子被吸引到其他电极上，沿着这些电极，它们和其余的液体一起被拉着通过管道。

LMTS大学博士后、这项研究的主要作者维托卡库乔洛(Vito Cacucciolo)说：“我们可以通过调整电场来加快流动，但仍然保持完全安静。”

日本开发人造肌肉的研究人员已经成功地将泵植入一种广泛用于软机器人实验室的机械手指中。他们现在正与日本的铃木森幸一实验室合作，该实验室正在开发流体驱动的人造肌肉和柔性外骨骼。

EPFL团队还为织物手套配备了试管，并展示了手套区域可以根据需要用泵加热或冷却。“它的工作原理就像你家的供暖和制冷系统，”卡库乔洛说。这一应用引起了许多公司的兴趣。