机械工程教授设计可用于太空的“软”机器人路易斯安那 州立大学LSU 机械工程助理教授 Hunter Gilbert。学分：路易斯安那州立大学工程学院当人们想象机器人时，通常会想到坚硬、冰冷的金属。虽然这些刚性自动机有其优势，但研究人员现在正在探索“软”或连续机器人，它们可以提供传统机器人无法提供的灵活性和合规性。LSU 机械工程 (ME) 助理教授 Hunter Gilbert 就是其中一位研究人员。Gilbert 和他的 ME 研究生和本科生将花费一年时间在他位于 Patrick F. Taylor Hall 的实验室中构建一个软机器人。该项目的前六个月将专注于建模、仿真和设计，而后六个月将专注于使用新建的测试平台进行实验评估。

“目前，我们仍处于非常基础的阶段，因此我们专注于小型实验室试验台规模，”吉尔伯特说。“一旦我们掌握了基础知识，就可以在以后开发进入太空的东西。在我们尝试扩大规模之前，我们必须了解它。”

该项目涉及与美国宇航局兰利研究中心和 LaRC 软机器人首席研究员 Jim Neilan 的直接合作；Matt Mahlin，首席机械工程师；Iok Wong，机器人设计和结构；和材料科学家吉苏。该团队正在研究软材料系统及其在空间和表面组装结构方面的可行性。

吉尔伯特的研究通过开发机器人能力来支持空间技术任务理事会，以满足在轨服务、组装和制造方面的关键需求。Langley 正在帮助指导如何使用机器人以及在太空中实际使用它的要求。

“将机器人送入太空的一大问题是它必须是轻量级的，我们认为我们正在研究的特定技术可以做得非常轻量级，”吉尔伯特说。

软体机器人除了重量轻之外，还有其优势。一是撞到东西不会破坏机器人或其运行的环境，因为机器人是由碳纤维制成的，这使得它可以弯曲。

LSU ME 助理教授、复合材料专家 Genevieve Palardy 参与了该项目，并建议将碳纤维用于 Gilbert 的软机器人。

“碳纤维增强聚合物重量轻，它们的性能，如弯曲刚度，可根据纤维方向进行调整，”帕拉迪说。“这使 [我们] 可以创建在特定方向上可弯曲的组件，同时在其他方向上更加刚性。”

软机器人也正在研究用于医疗领域的外科手术以及工业检查和维护。

“拥有一个软机器人肯定也有安全优势，”吉尔伯特说。“大型刚性机器人可能会撞倒某人并可能杀死他们，这在工厂中已经发生过。软机器人在人们周围使用时往往更安全。”

使用软机器人的另一个优点是没有关节或密封表面，灰尘、污垢和水可以进入内部，这在火星或月球表面将是一个问题。

“传统机器人有很多外部关节，需要密封以防止灰尘进入，”吉尔伯特说。“如果你有一个可以弯曲的机器人，这些不需要的环境污染物可以进入的地方就会减少。”

软机器人面临挑战，但吉尔伯特和他的团队决心解决这些问题。

“软机器人是有代价的，即它们往往比刚性机器人更不精确、更不稳定，而且更难控制，所以这个项目实际上是要在适用于刚性机器人和适用于刚性机器人之间找到平衡。什么对软体机器人有用，以及如何实现这种平衡，”他说。