Science Robotics盘点了10个令人兴奋的机器人技术，包括可能改变机器人未来的原始研究，以及使基础科学成为可能并推动工业和医疗创新的商业产品。

1.波士顿动力跑酷机器人Atlas

1.5米，75公斤Atlas表现出色，只用一条腿跳过木踏板，接着慢跑并跳过木箱。这些特性有利于在具有挑战性的地形上行走，在受到干扰，站立，抬起和操纵物体时保持平衡，以及像体操运动员一样执行后翻。

Marc Raibert的波士顿动力团队仍然在机器人平衡和推进处于领先地位。Raibert观察到机械系统具有自己的思想，受物理结构和物理定律支配。

Atlas使用其视觉系统来调整自身并测量到跑酷障碍的距离。尽管Raibert承认并非所有的试验都能成功，但他希望这些活动能对机器人在不久的将来能做些什么的问题有所启发。

2. Intuitive Surgical的达芬奇SP平台

机器人手术是近年来最重要的手术创新之一，并且通过使用机器人方法越来越多地执行诸如根治性前列腺切除术的程序，这意味着它将为我们带来许多益处。

越来越多的机器人平台正在兴起，临床吸收的增加取决于是否会进一步解决诸如成本效益和更广泛的临床可及性障碍等问题。

达芬奇是早期先锋和全球市场领导者，Intuitive Surgical继续推动着手术机器人的界限。通过一个2.5厘米的插管和小切口，新推出的达芬奇单端口系统允许外科医生控制三个完全萎缩的肘关节器械，并与用于深部病变的关节内窥镜结合。

3.通过增长导航的软机器人

通过尖端增长进行导航为机器人开辟了新的方向。想象一下，如果葡萄藤，神经元或真菌菌丝的生长可以被扩大，加速，并且可以操纵。研究人员采取了一管柔软的材料，这种材料在自身内部折叠，但是当加压时，随着管前部的材料被向外推动而向外生长。

这个出色的设计理念解决了机器人技术中的几个重大挑战，并通过提取一般生物学原理，将其作为一个类比来推进工程，超越自然界的可能性。软机器人允许在复杂的非结构化环境中避开障碍，这有望使管道和导管，医疗设备以及勘探和搜救机器人进行导航。

4.用于软机器人的3D打印液晶弹性体

机器人技术的一大挑战是探索新材料和制造方案，以开发节能，多功能和兼容的执行器。2018年，在这个不同学科的新兴研究领域有了许多新的发展。

之前已经使用过多种形状变形的液晶弹性体致动器，但该文展示了如何使用具有空间编程向列顺序的高操作温度，直接墨水书写3D打印来制造弹性体。与迄今为止报道的其他液晶弹性体相比，这些执行器显示出提升重量的能力。该技术承诺为软机器人提供大面积设计和动态功能架构。

5.肌肉模拟，自我修复和液压放大致动器

Peano-HASEL提供透明且自感应的柔性执行器，可控线性收缩率高达10％，应变率为每秒900％，以50 Hz驱动。致动器使用静电和液压原理，在施加电压时提供线性收缩，而无需预拉伸材料或任何刚性框架。

HASEL（液压放大自愈式静电）执行器功能强大，用途广泛，但生产成本低廉，据作者称，他们只使用便宜的热封方法和廉价的商用材料就可以实现这种前景广阔的技术。值得注意的是，该执行器能够提升其200倍以上的重量。

6.来自DNA的自组装纳米机器人

DNA折叠可以在纳米尺度上形成不同的形状。通过控制自组装DNA折叠结构与由单链DNA形成的闩锁系统相结合，现在可以在外部施加的可调电场下进行精确的纳米级运动。

这些纳米级机器人系统可以并行使用，用于分子或纳米颗粒的电驱动传输，数十纳米或更多。机器人可以自下而上地进行可编程合成和材料组装。其定位状态也可用作分子机械记忆。

7.DelFly的灵活的仿生机器人挡板

许多由生物启发的机器人具有双重目的，即开发具有实际应用的先进技术，并揭示自然界用于建立和编程生物的原则。DelFly开发了一款卓越的，无尾，无绳，自动，可编程，小型（28 g）扑翼飞行器，具有出色的灵活性，能够进行360度侧倾和俯仰翻转，角加速度高达5000°s -2。

虽然它的大小超过果蝇50倍以上，并且不模仿任何特定自然飞行物的机翼形态或运动学，但它可以作为一种新的物理模型来测试飞行生物如何进行飞行控制。

令人惊讶的是，即使没有明确控制所有旋转轴，DelFly Nimble也可以精确地再现果蝇的快速逃逸动作。我们认为它是科学机器人和科学机器人科学的范例，并期望它将推动飞行机器人的发展。

8.柔软的外骨骼可穿戴式机器人

在日常生活中佩戴外骨骼时，大多数人都不想要钢铁侠那样沉重的盔甲。轻盈，有弹性的外套提供了整合面料设计，感应，机器人控制和驱动的新方法，以增加穿着者的力量，平衡和耐力。

它的潜在应用包括帮助老年人增强肌肉力量，支持他们的活动性和独立性，以及帮助因中风，多发性硬化症或帕金森病引起运动障碍的儿童和成人进行恢复。Human-in-the-loop优化进一步允许机器人与人无缝集成，提供个性化控制策略和适应。

9. Universal Robots（UR）e系列协作机器人

从研究实验室到装配线，再到物流、外科手术，UR机器人手臂尽管外表不起眼，但它们无处不在。UR正在围绕其核心产品开发一个生态系统，他们在2018年推出的新型e系列协作机器人响应了协同自动化的大趋势。凭借增强的安全功能和力/扭矩感应，我们期望在机器人可以与人类操作员无缝学习和协作的各种环境中，看到更智能的人机交互。

10.索尼的aibo

近20年前首次推出的索尼机器狗aibo的回归受到了许多人的欢迎，但这不仅仅是因为它的新外观，增强的语音理解以及能力的提高。

索尼越来越多地意识到机器人在儿童学习，或者作为老年人的伴侣可以发挥的作用，特别是对于那些患有神经退行性疾病的人。了解机器人周围人的感知，交互和期望，开发具有情境感知的机器人行为和个性（不依赖于预先编写的程序以及个性化和适应性）是社交机器人中的最引人注目的话题。