目前在需要安全性与适应性的场景下，柔性机器人已经展示出相对清晰的商业化前景。然而如何将传感器和控制系统集成到柔性机器人当中是一个棘手的问题。为解决这个难题，韩国科学技术研究院研究小组开发了一套突破性的解决方案——"软阀门"，这一技术将传感器和控制阀集成到柔软机器人中，同时保持其完全柔软的特性。

突破性软阀门技术，可实现柔性机器人的传感器和控制集成(图1) data-backh="196" data-backw="562" data-cropselx1="0" data-cropselx2="553" data-cropsely1="0" data-cropsely2="193" data-ratio="0.34814814814814815" data-type="png" data-w="1080">

以往经验来看，软机器人体需要与刚性电子元件共存，以此来实现感知功能。这项研究引入了一种全新的方法，通过创建无需电力即可运行的传感器和控制阀的软模拟件，来克服这一限制，这些管状部件具有双重功能，能够检测外部刺激并仅依靠气压来精确控制运动。

由于这些全软阀门不需要电力支持，因此可以安全运行在水下或可能产生火花的环境中，同时有助于减轻柔性机器人的自身重量，此外这些组件的成本相对较低，约为800美元。

突破性软阀门技术，可实现柔性机器人的传感器和控制集成(图2) data-backh="513" data-backw="578" data-cropselx1="0" data-cropselx2="578" data-cropsely1="0" data-cropsely2="513" data-ratio="0.887962962962963" data-type="png" data-w="1080">

研究人员表示：“此前柔性机器人拥有柔软的身躯，但在传感器和驱动控制单元方面依然依赖于坚硬的电子零部件。”该项目研究重点在于利用软性材料制造传感器和驱动控制部件。

研究小组展示了这项技术的多种应用，包括使用钳子来夹取如薯片这样的易碎物品，避免刚性机械手用力过猛而造成损坏。此外，研究人员还成功地开发了可穿戴的肘部辅助机器人，用来帮助减轻手臂运动的肌肉负担，这些肘部支撑可以根据手臂弯曲的角度自动调整，平均减少了63%的施加在肘部的力量。

突破性软阀门技术，可实现柔性机器人的传感器和控制集成(图3) data-backh="254" data-backw="553" data-cropselx1="0" data-cropselx2="553" data-cropsely1="0" data-cropsely2="254" data-ratio="0.4601851851851852" data-type="png" data-w="1080">

软阀门的工作原理是利用管状结构内的气流。当对管子的一端施加拉力时，管子内部的螺旋缠绕螺纹会压缩管子，从而控制空气的流入和流出。这种运动方式类似于手风琴，可以实现精确且灵活地运动，无须依赖电力。

另外研究小组还发现，通过对管内不同结构或螺纹数量进行编程，他们可以准确控制气流的变化。这种可编程性使得可以根据具体情况和需求进行自定义调整，即使在管端施加一致的外力时，也可以灵活地驱动装置响应。

研究人员表示，“这些新开发的组件只需通过材料编程就能轻松使用，无需电子设备。这一突破将极大地推动各种可穿戴系统的发展。”

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