适用于下一代软机器人的微型可伸缩泵 由劳拉-安妮PESSINA和Nicola Nosengo

由劳拉-安妮PESSINA和Nicola Nosengo在洛桑联邦理工学院的科学家已经开发出一种微型泵，可以在自主机器人柔软，轻便的外骨骼和智能服装的发展起到了很大的作用。灵活，静音且仅重1克，可以替代目前使用的刚性，嘈杂和笨重的泵。科学家的工作刚刚在《自然》上发表。

软机器人比其僵硬的前额有一个明显的优势：它们可以适应复杂的环境，处理易碎的物体并与人类安全地交互。它们由硅树脂，橡胶或其他可拉伸聚合物制成，非常适合用于康复外骨骼，例如NCCR机器人“可穿戴机器人”研究线中正在开发的外骨骼以及机器人服装。未来有一天，可以大规模部署受生物启发的软体机器人来探索远程或危险的环境。
大多数软体机器人由刚性，嘈杂的泵驱动，将流体推入机器的运动部件。由于它们通过管子连接到这些笨重的泵上，因此这些机器人的自主性有限，重量也很麻烦。

削减软机器人的束缚

EPFL的软传感器实验室（LMTS）和智能系统实验室（LIS –由NCCR机器人总监Dario Floreano领导）的研究人员与日本东京芝浦工业大学的研究人员合作，开发了第一个完全柔软的泵–甚至电极都是柔性的。该泵仅重一克，完全无声，消耗的功率很小，它是通过一个2厘米x 2厘米的电路（包括一个可充电电池）获得的。LMTS的负责人赫伯特·希亚（Herbert Shea）说：“如果要驱动更大的机器人，我们会将多个泵连接在一起。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次范式转变，” Shea补充道。

软泵还可以用于使液体在嵌入智能服装的细软管中循环，从而使服装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？

柔软而可伸展的泵基于当今用于在超级计算机等系统中循环冷却液的物理机制。该泵有一个直径为1mm的管状通道，其内部印有电极行。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，使一些分子带电。这些分子随后被吸引到其他电极，沿着它们与其余的流体一起通过管道拉动。LMTS的博士后，这项研究的主要作者Vito Cacucciolo说：“我们可以通过调节电场来加快流动速度，但仍保持完全安静。”

适用于下一代软机器人的微型可伸缩泵 由劳拉-安妮PESSINA和Nicola Nosengo

日本开发的人造肌肉

研究人员已经成功地将泵植入了一种在软机器人实验室中广泛使用的机械手指。他们现在正在与Koichi Suzumori在日本的实验室合作，该实验室正在开发流体驱动的人造肌肉和灵活的外骨骼。

EPFL团队还为织物手套配备了试管，并表明可以使用泵根据需要加热或冷却手套的区域。“它的工作原理类似于您的家庭供暖和制冷系统，” Cacucciolo说。该应用程序已经引起了许多公司的兴趣。