研究人员开发软阀以制造完全软的机器人

近年来，一类全新的机器人受到自然形态的启发，并使用柔软，弹性的弹性体制造而成，其设计能够抓取物体，行走甚至跳跃，从而席卷了整个领域。

尽管进行了这些创新，但是所谓的“软”机器人仍然带有一些“硬”部件。

在伍德福德L.和安·阿·弗罗斯特大学的乔治·怀特塞德斯教授的实验室里工作的博士生菲利普·罗特蒙德说，特别是直到现在，机器人的充气和放气通常都由现成的气动阀控制。

罗特蒙德和博士后研究员丹尼尔·普雷斯顿(Daniel Preston)创建了一个软阀，该阀可以替代此类硬部件，并可能导致创建完全软的机器人。该阀的结构还可用于产生独特的振荡行为，甚至可用于构建软逻辑电路。最近在《科学机器人》杂志上发表的一篇论文中介绍了该阀。

除了Rothemund和Preston之外，该研究还由化学和化学生物学系的Alar Ainla，Lee Belding和Sarah Kurihara，卡夫里生物与科学研究院的Zhigang Suo和Whitesides共同撰写。

罗特蒙德说：“人们已经建造了许多不同类型的软机器人……而它们最终都是由硬阀控制的。” “我们的想法是将这些控制功能内置到机器人本身中，因此我们不再需要这些坚硬的外部零件。该阀结合了两个简单的想法，第一个是膜类似于'波普尔'玩具，第二个是当您扭结这些管子时，就像扭结一根花园软管以阻止水流一样。”

Preston和Rothemund展示的阀门内置于一个圆柱体中，该圆柱体由硅树脂膜隔开，形成上下腔室。

给下部腔室加压迫使膜弹出，而释放压力使膜弹出回到其“静止”状态。每个腔室还包含一个管，当膜切换方向时可以扭结，从而有效地打开或关闭阀门。

普雷斯顿说：“无论方向是什么，它都在上方或下方弯折。” “因此，当其弹出时，底管会扭结，并且没有空气流过底管。当膜弹出时，顶管会扭结，底管会弯曲，并且空气可以流经底管。我们可以在这两种状态之间来回切换……来切换输出。”