连薯片都能完好夹起……UNIST开发多功能软体阀
一种能够在不弄碎薯片的情况下夹取薯片的万能夹子，以及可减轻肌肉负担的穿戴式肘关节外骨骼等设备所需的机器人部件技术已经被开发出来。
蔚山科学技术院（UNIST）新材料工程系 Kim Jiyun 教授团队与机械工程系 Bae Junbeom 教授团队共同开发出一种可最大化柔软且富有弹性的软体机器人优势的关键部件——“软阀”技术。
这种管状部件是一种双重功能部件，能够感知外部刺激，在无需电力的情况下精确控制执行部件的运动。
由于无需电力即可运动，因此可以在水下或有火花飞溅的环境中安全使用；同时作为双重功能部件，还能实现机器人的轻量化。价格方面，每个部件约800韩元，成本低廉。
Kim Jiyun 教授表示：“与柔软而富有弹性的软体机器人本体不同，刺激感知传感器或驱动控制部件往往仍是坚硬的电子元件，而在本次研究中，我们将传感器和驱动控制部件也用柔软而富有弹性的材料制成。”
研究团队利用这一软阀制作出了可以轻松夹取各种物体的万能夹子。该夹子不仅能夹取用硬质机械手一碰就易碎的薯片，还能稳稳夹起沉重且体积较大的木块。在有火花飞溅的环境或水下也能良好工作。
研究团队还利用这一部件制作了穿戴式肘关节辅助机器人，有效减轻手臂肌肉的负担。该机器人会根据人手臂弯曲角度自动增加肘关节辅助力。结果显示，佩戴机器人后作用在肘关节上的力平均减少了63%。
这一软阀通过流经管内的空气来驱动执行部件运动。
其原理是：当拉动管子的末端时，缠绕在管内呈螺旋状的细线会压迫管壁，从而调节空气的流入与流出。当拉拽管子末端时，执行部件就会像手风琴风箱运动那样伸缩作动。
研究团队还确认，通过精确设计缠绕在管子上的细线结构和数量，可以多样化地调节空气的进出。即使对管子末端施加相同的力，也可以根据细线缠绕的形状和数量，使执行部件根据不同情况进行适当调节。
机械工程系 Bae Junbeom 教授表示：“本次开发的部件无需电子器件，仅通过材料编程即可简便使用，将大大推动各类可穿戴系统的开发。”
本研究成果已于2023年7月4日在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。研究工作得到了科学技术信息通信部韩国研究财团（NRF）、韩国材料研究院（KIMS）、韩国产业技术评价管理院（KEIT）的资助。
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