最近，美國普林斯頓大學的研究人員開發出一種新的方法來建造軟體機器人（Soft Robot）。這種機器人主要依賴于一種叫做彈性體的液體聚合物，彈性體冷卻后成為一種橡膠和彈性材料，并通過注射到一個模具中而被塑造；該模具可以有無數種形狀，包括簡單的飲管或復雜的形狀，如螺旋形和其他。值得注意的是，他們的方法不需要3D打印機或其他昂貴的工具。有關專家認為，這種新型的軟體機器人在不久的將來可用于醫學領域，它也可用于其他領域。

仿“尺蠖”軟體機器人（圖片源自網絡）

在我們的傳統認知中，機器人通常是由金屬制造而成的機械，如在工廠環境中使用的類型。目前大部分的機器人都還是硬邦邦的“硬漢”形象出現在我們的視野之中，其實人們也在拓展自己的想象和創造力去開發像“大白”一樣軟萌的機器人。這種利用柔軟材料來制作的機器人，被稱為軟體機器人，在研究領域頗受關注。但由于現在市場上流行的是機械類機器人，加之絕大部分的軟體機器人都處于實驗室階段，在實際應用上還有待開發；因此，公眾對軟體機器人知之甚少也是情有可原。不過從發展趨勢來看，軟體機器人未來絕對大有可為。

機器人的研發是為了協助或取代人類進行危險的工作，而機器人通常可分為硬體機器人（Hard Robot）和軟體機器人兩大類。雖然硬體機器人確實有其用武之地，但在有些情況下，軟體機器人也更有用。當然我們探討的軟體機器人概念比較窄，指的是完全由柔性材料構成，沒有多余硬性結構在其中，所以軟體機器人必然具備三種特性：高靈活性、可變形性和能量吸收特性。新加坡國立大學的專家也給出過一個簡單的概念，軟體機器人的特性包括材料的柔軟性、優良的環境適應性、超強的安全性、良好的人機互動性等。

傳統機器人以剛性結構為主，但存在環境適應能力差、靈活性有限等不足，在一些特殊的應用中，如復雜易碎物體抓持、狹窄空間作業等具有極大的挑戰。資料顯示，現有工業行業只解決了約3%-4%規則剛性物品自動化搬運問題，剩余約96%柔性、異形易損產品仍然需要人工搬運。源自軟體動物仿生的軟體機器人技術的出現令這些難題獲得解決可能，軟體機器人技術解決了人手簡單重復勞動，可以合理成本實現如食品、農產品、異形工件安全抓取和搬運。據有關機構測算，軟體機器人帶來的全球市場規模超過9萬億美元。

由于軟體機器人的構成材料、驅動方式都很有講究，傳統的剛性連接器和外殼通常不適用；這就成了軟體機器人研制的技術難點。首先是軟體機器人的構成材料上，既要極易變形彎曲的柔軟度，也必須要考慮到它的驅動方式，目前比較常見的是通過3D打印材料來制作軟體機器人的“外殼”。例如美國麻省理工學院的一個研究團隊就做了嘗試性的試驗，他們用 3D 打印和激光切割打造出水凝膠的外殼，實現機器人“身體”的“柔韌性”，然后通過液壓驅動的方式驅動機器人的運動。

再就是通過一些特殊的材料來打造類似于人造肌肉的材料，像電子動力聚合物（EAP）、形狀記憶合金這樣的物質都是人造肌肉的良好材料，以形狀記憶合金為例，它可以根據溫度自動改變形狀，并且能夠記住這些形狀，實現彎曲、變短、抓取物體等動作。例如美國哈佛大學的研究人員在這方面有不少研究突破，他們開發出一種以碳納米管為基礎的人造肌肉，其中包含了“介電彈性體”，當電場作用于軟性材料時，就會發生變形；不過，電場場強方面會比較難控制。

而在驅動方式上，從材料的組成可以看出其實大部分還是通過電動驅動，相比于其他驅動方式，電動驅動器擁有變形大、能量密度高、結構緊湊、重量輕、價格低和噪音小的特性。但是這種驅動方式也有很大的隱患，機器人的運動精度控制上有難度，另一方面，如果驅動機器人運動所需的電場強度過高，也會影響它在一定范圍內的運動。而與電動驅動相比，其他驅動方式的運動速度會比較慢，而且軟體機器人的變形也會受到限制。

此外，還有軟體機器人的智能問題。有人擔心軟體機器人的智能會在將來超越人類，甚至控制我們。實際上，這種擔心是完全沒有必要的。其實早在1990年，國際知名學者周海中教授在《論機器人》一文中就指出：機器人在工作強度、運算速度和記憶功能方面可以超越人類，但在意識、推理等方面不可能超越人類。隨著人工智能技術近年來的快速發展，軟體機器人的智能將會得以提升；軟體機器人在智能難題上也會得以解決，它將使人類的生活大大改觀。

盡管軟體機器人的研制難點很多，但它也是許多實驗室的一大重點，因為從實用性來考量的話，軟體機器人非常適合一些“極端”的場景下，比如受災現場的救援：它可以進入到一些危險、狹小的地方；還有海底探索上，軟體機器人可以潛入到像珊瑚礁這樣的海底生物內，在不傷害它們的同時去探索更多的海底秘密。例如中國浙江大學成功研制出一款仿生軟體智能機器人，首次在世界最深的馬里亞納海溝實現了深海自主游動。

軟體機器人在醫療方面也是一大利器，如果醫生想要針對人體內的某個器官對癥下藥，就可以通過軟體機器人實現。例如瑞士聯邦理工學院和蘇黎世聯邦理工學院的研究人員受細菌啟發，研發出一種可以在體液中游動的柔性機器人，將來它或可把救命藥物送到患者體內難以到達的地方；這種機器人具有生物相容性，能夠根據需要改變其形狀，并且可以在不影響速度的情況下通過狹窄的血管。

近年來，研究人員更是在軟體機器人的研制上樂此不疲，推出的成品也讓人拍手叫絕；例如毛毛蟲機器人、蠕蟲機器人、尺蠖機器人、章魚機器人等仿生的機器人，甚至還有微型軟管機器人；這些千奇百怪的軟體機器人都是通過仿生學實現其適應性、彈性與流變特性的?？梢哉f，只有你想不到的軟體機器人，沒有他們研制不出的機器人。

時代在不斷進步，科技在不斷發展；相信用不了多久，軟體機器人在研發方面，就會有更多的成果傳來。伴隨著人類的想象力和創造力，或許軟體機器人還將超乎我們的想象。目前絕大部分的軟體機器人都處于實驗室階段，在實際應用上還有待開發；不過假以時日，這些軟體機器人一定會有所作為。