徐宁
机器人技术已经发展了那么多年，为什么在我们的生活和工作中还是很少见到它们？原因是今天的许多机器人只适合用于重复度高、精度要求高的领域，比如汽车装配。
但真实世界不是“装配线”，而是不断变化着的。机器人在精度和速度上的优势并不能让它们很好地适应真实世界。比如用机器人通过捏芒果来判断成熟度，就算用当今汽车制造业顶级的机器臂（平均动作误差小于0.02毫米）来捏100个芒果，其中肯定有许多被捏破的。
面对这样的难题，科学家和工程师开始用另一种思路来设计机器人。首先，它们应该更善于完成条件多变的任务;其次，应该是柔软的，这样才不会伤害人类;最后，生产成本不能太高，不易被损坏。因此，越来越多柔性机器人开始加入机器人的行列。
提起面团的“软手”
如伺让机械手抓起柔软的面团曾经难倒过许多工程师。食品工厂流水线的传统夹具往往使用吸盘抓取柔软物体，但比萨饼面团是发酵面团，太过柔软，吸盘内的负压很容易让面团变形。
2016年，英国某比萨饼生产企业第一次让机器夹具拿起了柔软的面团。新型夹具的“手指”表面覆盖了充气聚合物材料，注入空气后快速膨胀的表面能抓住柔软物体，抽出夹具内部的空气后，夹具就能完成丢弃动作。可以变形的“手指”让这种机械手能抓住鸡蛋、生肉、钢笔、蛋糕等物体。即便物体的尺寸不完全相同，夹具也能应对自如：当系统识别到不同尺寸的面团，充气“手指”中会泵入更多空气，夹具间空间变小，就能拿起更小的面团。
柔软夹具的好处是工厂不需要对每種产品分别编写程序，柔软的表面赋予了夹具与产品更大的接触面积，让夹具不用再去精确控制速度、角度和力度，大大降低了所需的传感器数量。机械手平均每分钟能抓起并放下133个小番茄，已经超过了人类熟练工每分钟100个的平均速度。充气软质夹具很好地解决了抓取柔软物体而不造成破坏的难题。
柔软外骨骼——“外套”
虽然刚性外骨骼能帮助残疾人重新行走，但它们很昂贵，用起来也不方便。因此，科学家试图开发更小、更轻的外骨骼。
弹性聚合物人造肌肉、微型柔性传感器、液态金属和记忆合金材料等领域的突破让外骨骼能由硬变软。一种柔性外骨骼也叫“外套”，最初被研发的目的是为了减轻士兵野外行军时的负重。它又软又轻，不会约束穿戴者的运动，也可以穿在衣服下面，不引人注目，价格也比硬质外骨骼更低。
“外套”很柔软，虽然无法让瘫痪病人站立行走，但却能有效帮助中风患者克服脑损伤带来的行走不便，减少久坐带来的风险。最新型外骨骼甚至不需要人造肌肉，仅靠记忆聚合物薄膜和记忆合金纤维就能实现外骨骼的支撑功能，未来中风患者只需要穿上由这种织物制成的裤子就能正常行走。
进入身体的柔软机器
外形酷似章鱼的机器人“Octobot”是全世界首个完全自动化的软体机器人。它的主体由硅胶材料经3D打印而成，透过透明硅胶能够看见内部的红蓝线缆。章鱼机器人没有外接线缆，也没有电池。铂催化剂让机器人内部的过氧化氢快速分解为水和氧气。氧气通过柔性阀门让八条臂有序运动，实现游泳动作。
机器章鱼向人们展示了未来医疗微机器人的可能形态：不需要外接电缆、没有硬质结构、可以实现较复杂的动作。如果使用生物可降解材料，柔性医疗微机器人进入病人身体完成任务后，便会自然降解成无毒害物质。可吞食的柔性机器人能到达病灶部位精准送药，也能在人体内收集信息，还能进行无创手术。
英国谢菲尔德实验室正在研发一种心脏辅助装置，这是一种具有复杂几何结构的软体机器，能够包裹在心脏周围，辅助心脏收缩，提高泵血能力，最重要的是它不会伤害心脏。构成机器的泡沫橡胶内部有大量微孔，向其中注入流体能改变其刚性和形状，从而向心脏提供额外压力。通过剪裁，装置能够避开心脏主动脉区域，不会影响心血管正常功能。
能不断“生长”的救援机器人
有些柔性机器人能在尖端位置不断生长，就像葡萄藤一样。斯坦福大学的研究人员在实验室的屋顶进行了一次实验：他们让一台救援用柔性机器人从吊顶进入黑暗的天花板。只见这个机器人从头部位置不断冒出新的躯体，像一条无穷无尽的长蛇。在摄像头的帮助下，机器人躲开了天花板内的电线等障碍物，最终抵达了研究人员预设的目的地，那里有一只燃烧中的蜡烛。由于这台机器人的运动模仿了藤蔓，研究人员将它命名为“藤”。
“藤”并不是真的在生长。其空腔内折叠好的柔性材料从机器人正前方的头部向外翻出，并在压缩空气的作用下充气膨胀;位于其头部的驱动器能改变延伸方向，二氧化碳传感器能帮助它自动向有二氧化碳的方向移动。科学家希望“藤”能够在灾害救援中发挥重要作用，而它也确实展现出某些惊人的特性：完全充气后的“藤”能撑起100千克重的箱子;它的头部直径很小，能穿过直径只有躯体截面直径1/10的小孔，并且不妨碍它穿过后继续膨胀。在后续实验中，胶水、钉子和低温都没能阻止“藤”的前进步伐。万一“藤”的塑料膜被刺破了怎么办？“藤”被刺破的部分会在内部高压下自行密封，此时塑料膜会紧紧包裹住尖锐物体，防止内部气体泄露。
近年来，驱动、感知、模具成型和控制技术的进步，让越来越多的柔性机器人成为现实。它们不仅能挤压、拉扯、攀爬、成长、变形，有些还能自我进化、自愈、自然降解。柔性革命不仅让机器人变软，还让机器人变得更廉价、更智能、更安全。
摘编自《大自然探索》