迄今为止，人类已经缔造了许多机械人，它们大大都多半在工场中，按照指令协助人类完成工作。可是，机械人需要走出这些情况，去摸索更非主流的处所，好比海底或火星轮廓。而要在这些处所发光发烧，机械人必需有一个灵动的身体，或许按照分歧的情况作出调整。

　　如许一来，打造软体机械人显得特别主要。为了实现方针，我们将目光转向了动物范畴。动物顺应性强，身体每每由软体物质组成，身体组织或许跟着情况的改变而改变。

　　是以，我创议了“章鱼综合项目(OctopusIntegratingProject)”，结合欧洲、以色列等实行室致力于章鱼机械人的研究。

　　为什么要选择章鱼作为研究对象?

　　章鱼没有表里骨骼，其八只爪子或许伸向四面八方，能紧紧地环绕纠缠物体，能自由伸长或缩短、变软或变硬。它非常灵动，能跟着情况的改变自如地改变着身体。

　　我们想要打造一款像章鱼日常灵动的机械人，起首，我们需要进修章鱼爪的肌肉性静水骨骼，它是章鱼灵动身体的环节。在深究了章鱼的生物特征之后，我们的难点就是若何将这些生物常识转换为工程常识。我们雇佣了一位海洋生物学家来测量章鱼爪，能按照此建造争论机模型，以此来指导我们的实行。接着，我们起头试验软体策动机，来仿照动物肌肉。

　　要打造章鱼肌肉，首要有四个方式。

　　方式之一，即是利用一种叫做“电子动力聚合物(EAP)的物质来打造人造肌肉，这种物质一层软性材料，上下各有一个电极。当接上电流，EAP就酿成了电容器，两个电极便收紧，将中心的软性材料挤到双方。欧洲的一支研究团队而今已经打造出了EAP建造的人造肌肉。

　　方式之二是利用液体例动器，它能自由地设计外形，灵动地放置电隔室，让机械人手臂自由弯曲，作出更复杂的动作。

　　方式之三甚是有趣：用颗粒材料(如沙粒，甚至咖啡)，而不是液体，来制造机械人手臂。这种方式也或许实现机械人的自由缩短和伸展。

　　而我们最感爱好的，是方式之四：利用一种叫做外形记忆合金(SMA)的物质来打造人造肌肉。当温度升高时，SMA或许酿成特定的外形，它还会“记住”这种外形。我们过程电流发生热量来加热SMA，让它酿成真正章鱼的外形。同时，它能“记住”各类分歧的外形，如许就能实现弯曲、变短、身长、抓取物体等动作。

　　我们知道，要成功打造一只章鱼机械人，并不是一件易事。但我们知道，如若成功，我们将会造福许多人。章鱼机械人的用途很广，它能接济人类进行水下补缀。当船底破损，补缀将成为一件危险、艰巨、昂贵的事。这时，章鱼机械人将能完美地管理这个问题。

　　同时，章鱼拥有很高的智商。比拟于其他的软体动物，章鱼的大脑和神经系统成长地更为完美，不外仍然有着本身的限制。是以，我们很惊讶它的八只爪子的自力举动规模或许如斯之大。是以，我们的下一个挑战就是研究章鱼若何节制爪子，如许才能接济我们打造高度灵动的章鱼机械人。

　　生物学家已经发现：章鱼的大脑并不会接管每一个细小的指令，它们大脑上的神经元比末梢区域系统的神经元要少得多。是以，生物学家相信章鱼的大脑或许对动作作出反映，而低端的动作中心或许节制加倍切确的神经肌肉举动。实行显示：即使你节制章鱼大脑的神经元，它的爪子照旧或许跟着外界的刺激而作出反映。

　　我们还有一个更有趣的发现：章鱼的四肢并不需要完整的指令来作出响应的举动。因为颠末数百万年的进化，章鱼的身体已经或许按照情况来作出对本身有利的反映。这种概念被机械人学家称为“形态争论(morphologicalcomputation)”，被人工智能研究者称为“生成智能(embodiedintelligence)”。

　　我们从中获得开导：我们要设计身世体或许主动按照情况反映、作出某些动作的机械人，如许一来，极端简洁的指令也或许让机械人完成复杂的使命。

　　我们对海洋动物的动作进行了研究，并仿照它们的活动形式来设计章鱼机械人。我们发现，海洋动物在节制每一个四肢的时辰都颠末了多个争论指令，如许看来，我们的章鱼机械人要节制八只爪子，需要作出大量的争论指令。对于普通的机械人来说，四肢的每一个自由动作需要一个制动器，可是我们的章鱼机械人拥有自由来应用节制策略。

　　我们决议敬重章鱼的进化特征，来打造不需要复杂节制指令的机械手臂。起首，我们建造了数学模型，来测试分歧层面的手臂设计，包孕运用材料的分歧密度、坚硬度、外形、人造肌肉的放置位置等等，所有这些身分需要连系水下的情况来具体问题具体阐明。它们会按照水温的改变作出何种反映?水深和水压会影响到它们的举动吗?洋流和漩涡会影响到它们吗?为领会答这些问题，我们在模型中插足了流体动力学身分。

　　于是，我们进一步做了实行。实行成绩非常令人欣喜：要节制章鱼机械人非常简洁，我们或许仿照真实海洋动物的举动格局来打造它。我们成功打造了一个章鱼机械人原型，用电缆来代替SMA，用硅树脂来打造章鱼爪，每一只爪子中包含一支钢制电缆，它能主动拉长或是缩短。爪子的每一个简洁动作都能供给能量。

　　在我们设计章鱼机械人的过程中，我们进行了大量的成熟争论。可是当机械人真正起头步履时，我们发现它的机关其实很简洁：只有一只简洁的“大脑”(或是微型节制器)和八只爪子。它的每一个动作，都进行了形态学争论。

　　我们将原型叫做PoseiDrone，在它降生之后，我们将它带到了地中海，研究了它在完成每一个使命时的能力，例如一边抓取着一个物体一边爬行，或是在泅水的过程中忽然张开爪子。我们非常骄傲它能降服波浪的侵扰，还能顺遂地完成使命。