在過(guò)去的幾十年里，機(jī)器人系統(tǒng)一直在快速發(fā)展，這得益于不斷推出更先進(jìn)的電子設(shè)備、機(jī)械部件和軟件解決方案。因此，隨著新系統(tǒng)的出現(xiàn)，機(jī)器人很容易過(guò)時(shí)。

據(jù)外媒報(bào)道，新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)（Singapore University of Technology and Design）最近推出一種不斷升級(jí)軟體機(jī)器人的方法，反過(guò)來(lái)還可以減少機(jī)器人領(lǐng)域產(chǎn)生的電子垃圾。相關(guān)論文已發(fā)表于期刊《Science Robotic》。據(jù)悉，該方法依賴于一種采用新配制凝膠的三維（3D）打印策略。

圖片來(lái)源：期刊《Science Robotic》

“我們的團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直在積極研究軟體機(jī)器人，特別注重開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的多材料增材制造技術(shù)，”該論文的資深作者Pablo Valdivia y Alvarado表示。“與傳統(tǒng)機(jī)器人不同，軟體機(jī)器人在維修方面面臨著獨(dú)特的挑戰(zhàn)，經(jīng)常導(dǎo)致大量浪費(fèi)。例如，當(dāng)出現(xiàn)新功能或軟體機(jī)器人遭受嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，舊的原型經(jīng)常被丟棄，就像消費(fèi)產(chǎn)品一樣。”

在回顧之前的研究時(shí)，Valdivia y Alvarado及其同事意識(shí)到可持續(xù)性尚未成為機(jī)器人領(lǐng)域的重點(diǎn)。為了解決這種缺乏可持續(xù)性的問(wèn)題，研究人員設(shè)計(jì)了一種新方法，可以延長(zhǎng)各種軟體機(jī)器人的使用壽命。

“作為一項(xiàng)額外的優(yōu)勢(shì)，我們的方法可以處理多種材料，使其也適用于消費(fèi)品，”Valdivia y Alvarado表示。“我們希望這項(xiàng)創(chuàng)新不僅能推動(dòng)軟體機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，還能在其他設(shè)備中找到更廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”

研究人員設(shè)計(jì)的新方法依賴于創(chuàng)新的原位增材制造工藝，該工藝可用于高精度和高效率地修復(fù)和升級(jí)軟體機(jī)器人。該工藝的第一步是將凝膠支撐物3D打印到需要升級(jí)的軟體機(jī)器人的目標(biāo)表面上。

“這種凝膠經(jīng)過(guò)專門優(yōu)化，可以在重力作用下保持形狀，無(wú)需容器，”Valdivia y Alvarado解釋說(shuō)。“一旦應(yīng)用，系統(tǒng)就會(huì)將多材料組件或特征直接打印到被凝膠覆蓋的機(jī)器人表面上。凝膠充當(dāng)穩(wěn)定介質(zhì)，將新特征牢固地固定到位并確保穩(wěn)定固化。固化完成后，可以用水輕松沖洗凝膠，使新添加的特征無(wú)縫集成。”

值得注意的是，Valdivia y Alvarado及其同事使用的支撐凝膠用途廣泛，可與各種表面或材料兼容。這意味著他們的方法可以適應(yīng)并應(yīng)用于各種軟體機(jī)器人，甚至可能應(yīng)用于其他電子設(shè)備。

為了評(píng)估新方法的潛力，研究人員用它來(lái)升級(jí)一個(gè)類似鰩魚(yú)的軟體機(jī)器人，增加了觸覺(jué)傳感器、被動(dòng)觸須陣列和驅(qū)動(dòng)鉤。他們還修復(fù)了機(jī)器人合成皮膚被觸須撕裂和損壞的部分。

未來(lái)，這種有前途的制造工藝可以應(yīng)用于現(xiàn)在被視為過(guò)時(shí)或損壞的其他機(jī)器人。它還可能用于修復(fù)和升級(jí)其他電子系統(tǒng)，包括智能家電、智能手機(jī)和其他設(shè)備。

“我們的方法的主要優(yōu)勢(shì)包括可打印凝膠支撐的廣泛材料兼容性，以及顯著延長(zhǎng)軟體機(jī)器人壽命的潛力，”Valdivia y Alvarado補(bǔ)充道。“我們的團(tuán)隊(duì)目前正在研究其他新的增材制造方法，強(qiáng)調(diào)軟體機(jī)器人和基于材料的機(jī)器人的可持續(xù)性和材料循環(huán)性。”