科学家研制出软气动执行器，可不受管状执行器的限制

麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的研究人员创建了一个软气动执行器和一个可扩展的管道，称为 PneuAct，用于计算设计和数字化制造执行器。

柔软的气动执行器可以提供高响应率和功率输入比。执行器需要手动设计和制造流程，这意味着研究人员必须经历许多试错周期才能查看他们的执行器是否工作。

麻省理工学院的工艺涉及使用导电纱线进行传感的机器针织工艺。在创建致动器的纺织品之前，人类设计师可以指定针迹和传感器设计模式，以对致动器的移动方式进行编程。该团队可以在打印之前模拟执行器的运动。

麻省理工学院博士生 Yiyue Luo 说：“使用数字机器编织，这是当今纺织行业非常常见的制造方法，可以一次性‘打印’一个设计，这使得它更具可扩展性。”关于研究，“软气动执行器本质上是兼容和灵活的，并且与智能材料相结合，已成为许多机器人和辅助技术的支柱——使用我们的设计工具进行快速制造有望提高易用性和普遍性。”

针织纺织片固定在现成的橡胶硅胶管上。到目前为止，团队已经使用该执行器创建了多个原型，包括辅助手套、软手、交互式机器人和气动行走四足动物。

原型在被人手特别触摸时可以感觉到并且可以对这种触摸做出反应。这种触觉为执行器提供了许多可能的实际应用。例如，该团队的手套可以戴在人手上，以帮助补充肌肉运动。这最大限度地减少了进行活动所需的肌肉活动量。

执行器甚至可以用来制造外骨骼，以帮助补充人体运动和恢复运动。团队创造了一种套筒，该套筒使用致动器帮助用户弯曲肘部或膝盖。

该团队在执行器中加入了多种不同类型的传感，包括电阻式压力传感和电容式传感。电阻式压力传感允许执行器在抓取物体时感知物体施加了多少力，以及抓取是否成功。电容式感应允许执行器获取有关其接触的材料的信息。

展望未来，研究团队计划探索不同形状的执行器，而不是受到管状执行器的限制。他们还计划扩展 PneuAct 以整合任务驱动、基于优化的设计。通过这种方式，用户可以选择目标姿势，然后可以自动合成缝合图案。