来自日本SIT的研究人员最近开发了一种基于电化学反应的传感器，可以平稳地控制软体机器人中的流体系统，实现了没有复杂性的自感驱动，为小型化软体机器人技术打开了大门。资料来源：日本芝浦理工学院的Shingo Maeda

机器人这个词可能会让人联想到坚硬的金属身体，在攻击面前不堪一击。然而，在现代的日常生活中，几乎不需要机器人来抵御敌人的攻击。相反，它们被要求执行更多的平凡任务，如处理脆弱的物体和与人类互动。不幸的是，传统机器人在这些看似简单的任务中表现不佳。此外，它们很重，而且经常有噪音。

这就是 "软 "机器人的优势所在。由称为弹性体的材料（具有高粘度和高弹性的材料）制成的软体机器人能更好地吸收冲击，能更好地适应环境，与传统机器人相比更安全。这使得它有了广泛的应用，包括医学和手术、操纵和可穿戴技术。然而，这些软体机器人中有许多依赖于流体系统，它们仍然使用由机械部件（电机和轴承）操作的泵。因此，它们仍然很重而且噪音很大。

解决这个问题的一个方法是使用化学反应来驱动泵。但是，虽然这样的系统肯定是轻巧和安静的，但它们的性能却不如传统的泵好。有什么方法可以战胜这种折衷吗？事实证明，答案是肯定的。日本芝浦理工学院（SIT）的一个研究小组，在前田信吾教授的领导下，推出了一种电动流体动力（EHD）泵，它使用电化学反应来驱动泵。EHD泵具有由化学反应驱动的泵的所有优点，而没有它们的问题。

在最近的一项研究中，包括前田教授、川岛优、山田雄平博士（均来自SIT工程科学与力学系）和重宗宏树副教授（SIT电气工程系）在内的团队更进一步，设计了一种自感应EHD泵，它使用电化学双传感器（ECDT）来感应流体流动，反过来激活电化学反应并增加电流。

自感应技术最近在压缩软体机器人方面引起了很多关注。在软体机器人中加入传感器可以增强其多功能性，但往往会造成复杂的布线和臃肿。前田教授解释说："自感应驱动技术可以帮助解决这个问题，并使软体机器人小型化。这篇论文于2022年1月7日在网上公布，并于2022年1月19日发表在ACS应用材料与界面杂志上。"

该团队在他们之前设计的EHD泵的基础上设计了ECDT。该泵由平面电极的对称排列组成，它允许通过简单地改变电压来轻松控制流动方向。此外，由于两边的电场强度相同，这种安排使得每个方向上的流动没有障碍，而且数量也相同。

智能材料实验室（SIT）的博士生、该研究的第一作者Yu Kuwajima说："研究小组评估了可检测流量范围、速率、灵敏度、响应和松弛时间等方面的传感性能，并使用数学建模来理解传感机制。ECDT可以很容易地被集成到流体系统中，而不会产生膨胀或复杂性。此外，研究人员通过使用它来驱动一个吸盘检测、抓取和释放物体来测试其性能。"

前田教授说："ECDT的优势在于它的制造不需要任何特殊设备或复杂的加工。此外，它体积小，重量轻，并表现出广泛的灵敏度。"