最近，馬里蘭大學的一個研究小組利用3D列印技術製作了一個軟體機器手，這個機器手十分靈活，甚至可以玩《超級瑪利歐兄弟》，最關鍵的是，它玩得還蠻不錯的。
該項研究登上了Science Advances封面，展示了軟體機器人領域的一項有前途的創新。
軟體機器人固有的安全性和適應性引發了科學家對其在義肢和生物醫學設備等方面應用的興趣。但要真正實現對軟體機器人彎曲和移動等行為的控制，仍然是十分困難的。
馬里蘭大學機械工程助理教授Ryan D. Sochol領導的團隊，他們所取得的關鍵突破，正是在於能夠利用3D列印一步完成帶有整合流體電路的完全組裝的軟體機器人。
論文共同第一作者Joshua Hubbard解釋說：「以前，軟體機器人手的每個手指通常需要自己的控制線，這會限制其便攜性和實用性。」Hubbard在作為Sochol在UMD的生物啟發先進製造（BAM）實驗室的本科研究員期間進行了這項研究。「但是透過3D列印具有整合流體晶體管的軟體機器人手，它可以只根據一個壓力輸入就能玩任天堂了。」
在演示中，團隊設計了一個整合流體電路，使手能夠根據單一控制壓力的強度進行操作。例如，應用低壓力僅使第一根手指按壓任天堂控制器使瑪利歐行走，高壓力則代表跳躍。
在一個設定的程式指導下，在關閉、低、中、高壓力之間自主切換，機械手指能夠按下控制器上的按鈕，在不到90秒內通過了《超級瑪利歐兄弟》的第一關。
「最近，有幾個小組試圖利用流體電路來增強軟體機器人的自主性」，應屆博士畢業生、該研究的共同第一作者Ruben Acevedo說，「但建造和將這些流體電路與機器人整合的方法可能需要幾天到幾週的時間，需要高度的手工勞動和技術技巧」。
為了克服這些障礙，該團隊轉向了「PolyJet 3D列印」，這就像使用彩色印表機一樣，但要在3D中把許多層多材料的「墨水」堆疊在一起。
研究報告合著者Kristen Edwards說：「在一天內，只需少量的勞動，研究人員就可以透過按下3D列印機的啟動鍵，擁有一個完整的軟體機器人，這包括所有的軟體執行器、流體電路元件和身體特徵。」
選擇利用《超級瑪利歐兄弟》來驗證策略，既是出於科學的考慮，也是出於樂趣。因為視頻遊戲的時間和關卡構成是既定的，只要有一個錯誤就會導致遊戲結束。所以，玩瑪利歐也提供了一種評估軟體機器人性能的新方法，這種方法具有獨特的挑戰性，這在以前是沒有過的。
除了這個能夠通關瑪利歐的機器人手之外，在論文中，團隊還報告了以陸龜為靈感的軟體機器人。
該團隊戰略的另一個重要好處是它是開源的，論文開放給任何人閱讀，並在補充材料中提供了一個GitHub的鏈接，其中有他們工作中所有的電子設計文件。
Sochol說：「我們免費分享我們所有的設計文件，這樣任何人都可以隨時下載、按照需求修改和3D列印」。
「我們希望這種開源的3D列印策略將擴大整合流體電路的軟體機器人的可及性、傳播性、可重複性和採用性，同時能加速該領域的進步。」
- 資料來源：University of Maryland engineers 3D printed a soft robotic hand that can play Nintendo
- 本文授權轉載自大數據文摘