一把剪刀就能造机器人？密歇根大学发布FaBrick“气动肌肉”布料

第一机器人消息，近日美国密歇根大学研究团队在权威期刊《Science Advances》上提出了一种名为 FaBrick 的"可驱动织物搭建平台"，让软体机器人的制造从"造零件"迈向"裁材料"。

FaBrick 由两层 TPU 涂层织物通过图案化加热辊压工艺制成，中间规则排列着相互连通的气囊单元，每个气囊都相当于一根微型"气动肌肉"，充气鼓起时便使材料缩短并产生力。研究者只需凭借剪刀、电烙铁和订书机，通过裁剪、热封、折叠和钉合这几种简单手法，就能在同一卷标准材料上配置出收缩、弯曲、扭转、旋转和刚化五种运动——例如把材料裁成平行四边形缠绕圆柱即可得到扭转，用手风琴式折叠加订书钉铰链可获得旋转，卷起后用外环限制径向膨胀则能临时刚化为承重结构，其刚度相比未加压状态可提升约 7 至 15 倍。
更重要的是，团队建立了枕形解析模型来预测收缩力、扭矩、角位移与弯曲曲率，使设计者能够"反算"所需行程与输出，而团队已用这一种材料搭出了可穿戴机器人袖套、单片式软体夹爪、仿象鼻机械臂乃至能连续行走的四足软体机器人四套完整系统。
当然，FaBrick 目前仍是研究原型，共享气路带来的耦合与滞后、气阻与扭结、通用性与极限性能之间的取舍以及设备限定的 335 毫米幅宽，都说明它离"开箱即用"的机器人乐高还有距离；但它的真正价值不在于把某项指标做到最高，而在于把"驱动"变成材料本身的一种能力，大幅降低制造成本与参与门槛，让野外救援、野外医疗、太空任务和教育等缺乏模具与专用设备的场景，也能仅凭一把剪刀就完成软体机器人的探索与迭代，进而重新定义材料与机器之间的那条边界。