研究人员正在展示一款手套，该手套用于演示用于柔性机器人的软气动控制电路的模拟特性。图片来源：莱斯大学

这个系统的优势在于我们真的能够将计算减少到基本的组成部分，电子控制系统已经经过了几十年的磨练和改进，重新创建计算机电路“模拟压力和流量而不是电压和电流”使得更容易结合气动计算。

研究人员表示：“我们的目标永远不是完全取代电子计算机，在很多情况下，柔性机器人或可穿戴设备只需为几个简单的动作进行编程，该技术有可能比传统的电子控制更便宜、更安全、更耐用”。

研究人员创造了两个组件，一个将空气压力转化为机械力的活塞式执行器，以及一个可以在两种状态之间切换的阀门——关闭和开启。这些组件由包括塑料吸管、柔性塑料管、橡皮筋、羊皮纸和热塑性聚氨酯片材在内的部件制成，这些部件可以用桌面热压机或热熨斗粘合在一起。

研究小组表明，这两个组件可以组合在一个设备中，一个双稳态阀，其操作类似于开关，并使用气压作为输入和输出。需要特定量的气压才能在关闭和开启状态之间切换开关。阀门由橡皮筋保持关闭，并通过添加或减去橡皮筋进行编程，从而改变激活所需的压力量。在测试中，研究人员展示了这些电路可用于控制一个柔软的手形机器人、一个气动垫和一个鞋盒大小的机器人，这些机器人可以走预先编程的步数、取回一个物体并返回其起始位置。

这项工作的最大成就是将数字和模拟控制结合在同一系统架构中，两者兼有意味着气动控制电路可以进行数字编程，这使研究者能够真正简化整个系统架构，并实现以前工作中无法访问的新功能。