软体机器人期刊投稿推荐

有这样一种神奇的机器人，它可以做到这样，

像藤蔓一样自生长，柔软的身体延伸运动到各种角落；

或者像章鱼一样，整个身体没有任何硬性的结构组织，就像《超能陆战队》里的大白；

当然也有模仿其他鱼类生物的水下机器人，柔软的“鱼鳍”如同真的鱼儿一样，在水中灵活运动。

而这些看似柔弱无骨的机器人，就是我们今天的主角——柔性机器人。

何为柔性机器人？

自然界的很多生物都有自己的柔性和灵活性，从上面的几张动图可以看出，柔性机器人其实就模仿了一些动物外形。

当然我们探讨的柔性机器人概念比较窄，指的是完全由柔性材料构成，没有多余硬性结构在其中，所以柔性机器人必然具备三种特性：高灵活性、可变形性和能量吸收特性。

新加坡国立大学机械工程系教授朱建也给出过一个简单的概念，柔性机器人的特性包括材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等。

斯坦福大学研究人员模仿葡萄藤生长，发明出一款新型的柔性机器人，它能像葡萄藤一样生长，在废墟瓦砾中穿梭，找到被困的幸存者，甚至向他们送水。

柔性机器人“Octobot”

哈佛大学的研究者们此前展示了他们的最新研究成果：一款章鱼形状的完全柔性机器人“Octobot”。这款机器人全身都由软软的柔性材料构成，不需要外接动力，自己就能运动起来。

浙江大学的李铁风教授及其他研究人员此前在《Science》发表了一篇名为《Fast-moving soft electronic fish（快速移动的电子鱼）》的文章，阐述了他们研发的一种柔性机器人，柔性的特征使得这条“电子鱼”得以在狭小的空间内航行，拓宽了它们能够行驶的空间。

基于折纸设计的柔性机器人

最近，来自凯斯西储大学的研究人员则开发了一种基于折纸设计的柔性机器人。

无论是国外的麻省理工、哈佛大学还是国内的清华、浙大，研究学者们都在寻求柔性机器人技术的突破口。毫不夸张的说，如果想要同时满足这些特性，技术难题很多，所以这也是为什么柔性机器人的技术一直处在实验样机阶段。

柔与刚不可兼得？如何让机器人的身体柔若无骨

为什么一直没有成熟的柔性机器人推向市场，这就不得不提到它的技术难点。

为了能够达到高灵活性和可变形性，柔性机器人的构成材料、驱动方式都很有讲究，传统的刚性连接器和外壳完全不适用。

首先是柔性机器人的构成材料上，既要极易变形弯曲的柔软度，也必须要考虑到它的驱动方式，目前比较常见的是通过3D打印材料来制作柔性机器人的“外壳”，例如用水凝胶制造出柔软的胶状机器人。

水凝胶材质的软体机器人

MIT的一个研究团队就做了尝试性的试验，他们用3D 打印和激光切割打造出水凝胶的外壳，实现“身体”的“柔韧性”，然后通过液压驱动的方式驱动机器人的运动。

再就是通过一些特殊的材料来打造类似于人造肌肉的材料，像电子动力聚合物（EAP）、形状记忆合金这样的物质都是人造肌肉的良好材料，以形状记忆合金为例，它可以根据温度自动改变形状，并且能够记住这些形状，实现弯曲、变短、抓取物体等动作。

哈佛大学在这方面有不少研究突破，他们开发出一种以碳纳米管为基础的人造肌肉，其中包含了“介电弹性体”，当电场作用于软性材料时，就会发生变形。不过，电场场强方面会比较难控制。

除此之外，还有一种新兴的功能材料室温液态金属，这种材料在电、磁、力、热的作用下，可以在不同的形态和运动模式上任意切换。中国科学院理化技术研究所研究员、清华大学教授刘静在其撰写的室温液态金属综述文章中也曾写道，“液态金属可变形机器效应的发现，有望促成柔性机器理论与技术取得重大突破。”

电力驱动or气动驱动，都还不是尽善尽美的解决方案

而在驱动方式上，从材料的组成可以看出其实大部分还是通过电动驱动，相比于其他驱动方式，电动驱动器拥有变形大、能量密度高、结构紧凑、重量轻、价格低和噪音小的特性。但是这种驱动方式也有很大的隐患，机器人的运动精度控制上有难度，另一方面，如果驱动机器人运动所需的电场强度过高，也会影响它在一定范围内的运动。

当然，还有一种气动驱动方式，之前我们提到的哈佛大学推出的柔性章鱼机器人Octobot ，就是通过简单的过氧化氢分解化学反应实现运动，作为“燃料”的过氧化氢遇到铂催化剂会产生水和氧气，而氧气增多会让章鱼体内的压强加大，经过反复的切换让其动起来。

但是和电动驱动相比，这种方式的运动速度会比较慢，而且柔性机器人的变形也会受到限制。

虽然应用前景广泛，但目前还在纸上谈兵阶段

尽管柔性机器人的研究难点很多，但它也是许多高校实验室研发的一大重点，因为从实用性来考量的话，这种柔性机器人非常适合一些“极端”的场景下，比如受灾现场的救援：它可以进入到一些危险、狭小的地方；还有海底探索上，柔性机器人可以潜入到像珊瑚礁这样的海底生物内，在不伤害它们的同时去探索更多的海底秘密。

哈佛大学发布的可植入软体机器人

医疗方面，柔性机器人也是一大利器，如果医生想要针对人体内的某个器官对症下药，就可以通过柔性机器人实现，科罗拉多大学博尔德分校实验室的机械工程师Franck Vernerey就研制出了专门用于医药治疗的软体机器人。另外，在他还看来，医药领域应用的机器人，只能以软体蠕动的形式构造。

结语：

简单梳理柔性机器人的概念之后，镁客君非常期待它落地应用后给我们生活带来的变革性变化，而文中列举的很多实验室案例也表明柔性机器人的研究一直在进行中，假以时日，等待相关技术的成熟，必然会在机器人行业大放异彩。

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网上有。

你好。 一般来说，报纸杂志社给作者汇款都是通过邮局汇款的，汇款地址就是你投稿时留给他们的，如果有变动的话要电话和编辑联络。不过如果你怕途中耽搁太久（有这种情况的）或者丢失的话，也可以直接和编辑联络，请他们把稿费直接打到银行卡上。 如果是邮局汇款的话，你会收到一张“中国邮政储蓄银行取款通知单”，你在单子背面填好客户签名、收款人姓名、证件名称、发证机关、证件号码后就可以携带身份证（一定要带上的）去“任一联网网点”（邮局或者邮政储蓄）取款了。 所以说，投稿时一定要留下你的联络方式，包括：姓名、详细地址、邮编、联络电话，电子信箱（有的话）。

柔性机器人主要表现在关节的柔性和连杆的柔性。软体机械臂由柔性材料制作，具有高柔顺来性、复杂环境适应性及安全人机交互性等特点，研究涉及材料自学、仿生、机械设计和制造、传感器技术等多学科交叉融合，其发展为柔性材料应用、仿生机器人研究等提供参考和技术支持，在工业生产、医疗手术、救灾探测、生活护理等方面应用。？

这张图显示的就是动物细胞有丝分裂的过程，整齐排列的染色体被微管组成的纺锤丝拉开，平均分配到两个子细胞当中。图中的细胞为猪肾上皮细胞（LLC-PK1 Line），用荧光蛋白分别标记了微管蛋白（绿色）和染色体中的组蛋白（红色）。 有人（ 果壳用户 - 已注销）说 “有丝分裂那个每次看都觉得是在家里洗袜子……你看，揉起来搓搓搓搓，拉开来过水，再揉起来搓搓搓搓…… ” ，然后我感觉有点像奇异博士的法术蓄力 作为细胞骨架的一部分，微管除了拉开染色体以外还参与着许多重要的生理过程。在哈佛大学制作的动画“The Inner Life of the Cell”中就演示了驱动蛋白在微管上“行走”运输囊泡的过程 。这个是按照真实的比例做的模型动画，这个看来这种四两拨千斤的感觉无时无刻都在发生啊！ 这是中性粒细胞（白细胞的一种）追击金黄色葡萄球菌的过程。中性粒细胞是白细胞当中数量最多的一种，它在非特异性免疫中起着重要的作用。当细菌入侵时会引发趋化因子的产生，而这些粒细胞可以“感知”趋化因子并在它们的引导下迁移到感染处吞噬细菌。 反过来，金葡菌也有对付白细胞的武器——杀白细胞素（leukocidin），这种毒素可以杀伤白细胞，抑制吞噬作用。 这一图片的原视频来自一篇论文 [1] 。图中的小点是嗜酸性粒细胞（嗯，它是另一种白细胞），它们在针对寄生虫的免疫反应中起到重要的作用。这张动图显示的是嗜酸性粒细胞在趋化作用的驱动下逐渐聚集到一只秀丽隐杆线虫（ C. elegans ）周围并对它进行攻击的过程。这是一个延时显微摄影视频，每帧之间的间隔为30秒，实际速度要比动图中慢得多。在网上，很多人都为这张图片冠以“白细胞攻击寄生虫保护主人”的感人标题。虽然人体内的嗜酸性粒细胞确实会攻击寄生虫，不过鉴于这一视频在体外条件下拍摄，而且秀丽隐杆线虫一般不会感染人类，所以它其实应该是“无辜实验生物惨遭白细胞围攻”才对…… 这是对一株好望角毛毡苔（南非茅膏菜， Drosera capensis ）的延时摄影。像其他茅膏菜一样，它的叶片上伸出很多色彩鲜艳的“触手”，会分泌粘液捕捉昆虫。当昆虫落网时，叶片会逐渐卷起帮助消化。需要注意的是，实际叶片卷起的速度要慢得多，全过程需要数小时时间。2013年的一项研究 [2] 发现，茉莉酸类植物激素（Jasmonates）在茅膏菜的叶片卷曲过程中起了关键作用。 图中展示的是一种特殊形态的鳗鱼幼体——狭首型幼体。许多海鳗和淡水鳗在成长中都会经历这样奇特的阶段。这些狭首型幼体都有侧面扁平的身体，它们的身体很薄、内脏很简单、缺乏红细胞，而且体内含有透明的糖胺聚糖（GAG），这些特性共同造就了它们近乎完全透明的身体。根据澳洲博物馆网站的说法，这种像透明飘带般游动的可能是黑身管鼻鯙（ Rhinomuraena quaesita ，属于鳗鲡目）的幼体 [3] 图中展示的是草履虫的进食过程。位于中间部位有水流通过的“管道”是草履虫的口沟，在这里通过摆动纤毛可以将食物随水流送入体内，形成食物泡。食物泡在经过消化之后会再度排出体外。除了帮助进食以外，纤毛也使得草履虫可以快速地在水中移动。它们游泳的速度可达到2毫米/秒 [4] 。 在水中游动的水熊，泛指缓步动物门（ Tardigrata ），异缓步纲（ Heterotardigrada ）的一大类生物。这个图是来自FOX节目，《Cosmos， A Space Time Odyssey》的一段3D模拟图，图中描绘的这种水熊虫可能是 Hypsibius dujardini 。 据英国《每日邮报》8月9日报道，中国台湾业余摄影师吴林恩（Lynn Wu）近日在印度尼西亚巴厘岛潜水时拍摄到了一只罕见的海兔，背着绿色的枝叶样式的壳，睁着两只小黑豆眼，神情困惑，它的脸像极了动画片《神奇的旋转木马》中的奶牛“欧米特鲁德”（Ermintrude）。 海洋生物学家将这只海兔命名为“ìCostasiella”。它们身上能呈现如植物般的绿色，和海底颜色相近，从而抵御捕食者。此外，摄影师还拍摄到一些它的同伴，有的身体略圆，有的呈现简单的白色，形状颜色稍有差异，但都非常可爱。据悉，海兔是螺类的一种，又称海蛞蝓。海兔不是兔，其头上的两对触角突出如兔耳。 之前看过，这种艳丽的造型是因为海兔吞食藻类然后将里面的叶绿体保留在体内造成的这种情况。 这是一种Helicocranchia pfefferi笑猪鱿鱼，这个名字真不是瞎取的，因为英文称它们piglet squid或者smiling squid。它们有一个长鼻子，像极了猪鼻，其实这个鼻子是虹吸喷水器，可以让小猪们瞬间跑路。它们的眼睛是能发光的，可以抵消它们透明身体中眼球的黑色。最有意思的是它们能把自己吹成一个胖球自由上下 1962年，下村脩从一种水母中发现了荧光蛋白（GFP），正式开启了生物发光研究的大门。2008年，诺贝尔化学奖颁给了绿色荧光蛋白，由下村脩、Martin Chalfie以及美籍华裔科学家钱永健共同受奖 绿色荧光蛋白是来自海洋的馈赠，它来自一种发光水母。在上世纪60年代，日裔科学家下村修（Osamu Shimomura，下村脩）和美国科学家约翰森（Frank H. Johnson）首先揭开了水母发光的秘密。一开始，他们从这些水母中提取到了水母发光蛋白（aequorin），在钙离子的作用下，这种蛋白质会发出蓝光。然而，在水母身上，人们最终观察到的却是绿色的荧光，将蓝光转化为绿光的，就是水母体内的另外一种蛋白质——绿色荧光蛋白。 天然的绿色荧光蛋白还不够完美，它只有一种颜色，也无法进行复杂的标记。解决这一问题的，是华裔科学家钱永健（Roger Y Tsien）。通过对绿色荧光蛋白分子的种种改造，他得到了现在实验中广泛使用的增强型绿色荧光蛋白，以及蓝色、青色和黄色的新型荧光蛋白。在此之后，其他的实验室又从珊瑚虫中发现了红色的荧光蛋白。随着不断的探索和改造，生物学家“荧光调色盘”中的色彩也逐渐丰富了起来。 光遗传学（optogenetic）是一门2005年才诞生的技术，当年斯坦福大学Karl Deisseroth实验室撰文登上《自然神经科学》，通过在神经细胞中表达光敏蛋白，响应不同波长的光刺激实现对神经功能的调控，宣布人类正式拥有了精准操控大脑的工具。 这是一项令人激动的技术。长久以来，我们对神经元之间作用的相互理解仅仅停留在相关性上，有了光遗传学，我们现在终于有能力探究特定的神经回路和大脑功能之间的因果关系。而且这项技术微创、精准，作为神经科学研究工具来说，无疑是个跨越式的进步。 信号传导中的神经元，闪耀如同星辰大海 荧光蛋白带来的最典型、也最绚烂的研究莫过于脑虹（Braibow）。2007年，Joshua R. Sanes 和Jeff W. Lichtman主持的一项研究将红黄蓝三种颜色的荧光色素嵌入老鼠基因组，成功为老鼠的不同细胞涂上不同颜色。三种颜色相互组合，最终展现在显微镜下的老鼠脑干组织切片上有近百种颜色标记，如同一道绚烂的彩虹 使用钙指示剂，斑马鱼的大脑活动如超新星爆发 [5] 说到章鱼，相信大家都不陌生。不管住在沿海还是内陆城市，都或多或少吃过章鱼，当然，活章鱼在市场上也是可以被看到的。对于章鱼的外形，普通章鱼基本都是有一个囊状身体，头上有两颗大大的眼睛，8条触手，每条触手都有两排肉质的吸盘，这是我们对于常见章鱼的普遍印象，完全于“萌萌哒”靠不上边。所以既然章鱼能够用“萌萌哒”形容，那就肯定不是普通章鱼了，今天我要给大家介绍的是“小飞象章鱼”，它成功颠覆了大家对于章鱼的普遍认知，甚至让很多人想买一只养在家里当宠物。根据公布的视频，小飞象章鱼被发现时在海底里悠闲得煽动自己的“耳朵”呢，完全不知道人类正偷偷的拍他，圆圆的身体，黄色的皮肤，整个犹如一颗蛋黄。当他发现镜头在慢慢靠近他时，他察觉到了危险，用“耳朵”和8条连着的触手掩住自己的头，心里默念到：你看不到我，你看不到我。看到这里，我只想拨打110：喂，警察叔叔吗？这里有人卖萌。 墨西哥钝口螈（英文名称：Axolotl），又名美西螈，俗称六角恐龙，是水栖的两栖类，是墨西哥的特有物种。自然环境只能生活在有淤泥的水道和湖泊。因其独特的外貌及幼体性成熟而著名。也就是说，即使在性成熟后也不会经历适应陆地的变态，仍保持它的水栖糼体型态。 它们被饲养的历史已经超过百年，主要作为内 分泌等实验的活体使用，所以有关它们饲养及繁殖等方面的研究差不多已经完全确立了，如今要见到它们 的踪影可以到水族宠物店走一走。被大量饲养用于研究方面。它最吸引人的特性是它的复原能力，它受伤后不会以结疤的形式 自愈，而是会在几个月内长出新的肢体，某些个案证明，它们可以自愈（重生）出重要的器官，例如：脑部。它们接受外来器官的能力很强，眼睛及部分脑部移植后可以完全恢复正常。在某些个案里，当墨西哥钝口螈的肢体受伤后（并没有被截肢），会长出新的肢体（例如：五条腿），这一新奇特性吸引着动物爱好者。变态后，器官再生的能力会大大减弱。另一吸引人的特性：它们的卵大而强壮 。墨西哥钝口螈对比起其他种类的火蜥蜴非常容易大量繁殖。墨西哥钝口螈在国际市场上是一种很受欢迎的宠物，墨西哥钝口螈的再生能力非常高强，尤其是幼体，可以在一个月 内再生任何断离的四肢。随着成长，再生能力会逐渐减弱，无法再生四肢，但是仍然可以再生表皮或手指脚趾等组织。 眼镜猴（ Tarsius syrichta ）身为世界上最小的灵长类动物之一，却是同类中唯一能发出超声波的动物，它们能够发出并接收超出人类听觉范围的信号。 这种只有5英寸（约12.7厘米）高的生物有着一双尖耳朵和又大又圆的眼睛。目前眼镜猴被认为是一种濒危物种，它们仅被发现于东南亚的岛屿上，如菲律宾、苏拉威西岛、婆罗洲和苏门答腊岛。 眼镜猴是夜行动物，并且在野外很难被观察到。因此，在2月8日发布于《生物学快报》（Biology Letters）上的研究 报告 中，研究人员不得不依靠菲律宾本土的狩猎者/采集者来帮助他们捕获6只眼镜猴，之后他们使用音频设备来记录猴子们发出的超声波信号。 “某些灵长类动物发出的声音中会包含一小部分的超声波，但是眼镜猴所发出的声音则是完全的超声波，”论文作者之一、美国达特茅斯大学的人类学家纳撒尼尔·多米尼（Nathaniel J. Dominy）说道。 科学家们还发现当人类在近旁时，眼镜猴便会张开它们的嘴巴，并发出高频的声波，这也许是在发出警告。同样，当像蛇或猫头鹰这样的捕食者在附近时，眼镜猴也会采用相似的策略来警告同伴。 只有很少一部分的哺乳动物能发出超声波，其中包括家猫、某些蝙蝠和啮齿动物。眼镜猴同样也是唯一完全以像昆虫、壁虎、蜥蜴这样的小动物为食的灵长类动物。多米尼说，这些小动物同样也能发出超声波，也许眼镜猴能够听到它们所发出的声音，进而觅食。 纽西兰发光蕈蚊（学名：Arachnocampa Iuminosa），它们的幼虫所发出的光彷佛一片片小小星空，点亮了漆黑的洞穴，，也吸引了无数的游客。与很多动物用生物发光进行自卫不同，发光蕈蚊的幼虫通过体内化学反应产生的光将猎物吸引到一个网状结构中 2018年12月20日，国际著名学术期刊《科学•机器人学》在线发表了“软体爬壁机器人”（Soft wall-climbing robots） [6] 研究论文。这篇论文，上海交通大学为第一单位，并由上海交通大学与动力工程学院机器人研究所与麻省理工学院软体主动材料实验室合作完成，这是上海交大首次在《Science Robotics》上发表论文。 近几年来，软体机器人因为能适应各种非结构化环境，与人类的交互也更安全等多方面的优势，一直备受机器人领域科学家们的关注。 而且，凭借科学家们超前的想象力和快速学习大自然的能力，他们已经通过各种手段研发出了具有不同功能的软体机器人。 此次上海交通大学与麻省理工学院研发的软体机器人最突出的优势就是可以爬壁，其总重量只有2g，身长为85mm。主要由介电弹性体人工肌肉和静电吸附脚掌构成 虽然，上海交大的官网里并没有介绍这款机器人是有仿照自然界中的哪种生物，但我私下里觉得，它的运动模式像极了一种叫尺蠖（chǐ huò）的小虫子，爬行起来既搞笑又可爱。 根据上海交大的实验结果显示，这款软体机器人具有与生物体类似的垂直爬壁、水平爬行、原地转弯能力和敏捷的环境适应运动能力。 本文整理自网络，部分内容经过重新排布，部分加上了一些额外的说明。侵删。