耶鲁大学工程与应用科学学院的一组研究人员，使用一种称为拉伸干扰的方法成功地提高了软机器人的灵活性。

软体机器人，即由柔韧材料制成的机器人，通常仅限于由其原始设计确定的特定运动范围。该团队致力于创造能够向不同方向弯曲的软机器人。借助一束软纤维和一个真空泵，研究人员能够控制执行器的刚度，并创造出足够灵巧的软机器人。

许多传统的软机器人通过将流体泵入单个腔室，导致腔室弯曲来发挥作用。腔室周围的材料决定了这种弯曲的方向，因为腔室将向硬度较低的壁弯曲。不幸的是，这种设计将软机器人限制为一组运动，这些运动由其原始材料的刚度决定。

为了克服这一限制，该团队决定用一束快速变硬的拉伸纤维包围致动器。纤维部分由可拉伸的硅和不可拉伸的聚酯制成。当整个系统处于中性或大气压下时，材料很容易拉伸。但是，当系统处于真空压力下时，纤维会压在一起，聚酯侧面会连接在一起。因为软机器人的运动取决于其材料的刚度，改变哪些纤维被卡住和哪些纤维不被卡住将改变机器人的运动方式。

在施加压力时，拉伸刚度可以提升 20 倍。通过对不同的纤维组施加真空压力，研究人员能够改变执行器不同部分的刚度，并增加软机器人手指的灵活性。这个手指能够向 36 个不同的方向弯曲，这是软机器人手指所能达到的最大程度。

真空允许这种转变非常快地发生，不到十分之一秒，因此这种方法可以很容易地应用于现有的软机器人和其他需要快速改变刚度的技术。

未来的工作方向将是制造越来越大的拉伸纤维和致动器。他希望该系统的较小版本可用于微创手术，而较大版本可用于软外骨骼。

这项研究是美国国家科学基金会 (NSF) 授予工程教授 Rebecca Kramer-Bottiglio 的四年资助的一部分。这项研究的目标是创造与生物系统具有相似能力的机器人。

这项研究的结果于 10 月 1 日发表在《科学进展》杂志上。