麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的研究人员创建了一个软性气动执行器和一个可扩展的管道，称为PneuAct，用于计算设计和数字制造执行器。

软性气动执行器可以提供高响应率和功率输入比，但创建它们可能很乏味。执行器需要手动设计和制造管道，这意味着研究人员必须经历许多试验和错误循环，以了解他们的执行器是否有效。

CSAIL的过程涉及到一个机器编织过程，其中有一个用于感应的导电纱线。在制作致动器的纺织品之前，人类设计师可以指定针脚和传感器的设计模式，对致动器的移动方式进行编程。该团队可以在印刷前模拟致动器的运动。

麻省理工学院CSAIL博士生、关于这项研究的一篇新论文的主要作者Yiyue Luo说："使用数字机器编织，这是当今纺织业非常普遍的制造方法，能够一次性'打印'出设计，这使其更具可扩展性。软性气动执行器具有内在的顺应性和灵活性，与智能材料相结合，已经成为许多机器人和辅助技术的支柱--而用我们的设计工具快速制造，有望增加便利性和普遍性。"

编织的织物片被固定在一个现成的橡胶硅胶管上。到目前为止，CSAIL的团队已经用这种致动器创造了几个原型，包括一个辅助手套、一只软手、一个互动机器人和一个气动行走的四足动物。

CSAIL的软执行器已被制作成一些原型，包括辅助手套和四足动物。|来源：麻省理工学院CSAIL

CSAIL的原型可以感觉到它被人的手具体触摸，并能对这种触摸做出反应。这种触觉使执行器在现实世界中有许多可能的应用。例如，该团队的手套可以戴在人的手上，帮助补充肌肉运动。这最大限度地减少了做活动时需要的肌肉活动量。

这些驱动器甚至可以用来创建一个外骨骼，以帮助补充人体运动和恢复运动。CSAIL的团队创造了一个套筒，使用致动器来帮助用户弯曲他们的肘部或膝盖。

该团队在致动器中加入了许多不同种类的传感，包括电阻式压力传感和电容式传感。电阻式压力传感使致动器能够在抓取物体时感觉到施加在物体上的力有多大，以及抓取是否成功。电容式传感使致动器能够获得它所接触的材料的信息。

在未来，研究小组计划探索不同形状的致动器，而不是受制于管状致动器。他们还计划扩展PneuAct，以纳入一个任务驱动的、基于优化的设计。这样，用户可以选择目标姿势，然后可以自动合成缝合模式。