一个软的机器人，连接到一个气球，浸没在一个透明的水柱中，潜水和表面，然后再次潜水和浮出水面，就像一条追逐苍蝇的鱼。软机器人之前已经完成了这种技巧。但与大多数软机器人不同，这款机器人的制造和操作都没有硬件或电子部件。在里面，一台柔软的橡胶计算机告诉气球何时上升或下降。这款机器人首次完全依赖于软数字逻辑。

在过去的十年中，软机器人已经飙升到金属占主导地位的机器人领域。由橡胶硅胶材料制成的夹板已经用于装配线：缓冲爪处理精致的水果和蔬菜，如西红柿，芹菜和香肠链，或从包装箱中提取瓶子和毛衣。在实验室中，夹具可以拾取光滑的鱼，活老鼠甚至昆虫，从而消除了更多人类互动的需要。

软机器人已经需要比硬机器人更简单的控制系统。夹具是如此柔顺，它们不能施加足够的压力来损坏物体而不需要校准压力，简单的开关就足够了。但到目前为止，大多数软机器人仍然依赖于某些硬件：金属阀打开和关闭操作橡胶夹持器和臂的空气通道，计算机告诉这些阀何时移动。

现在，研究人员用橡胶和空气建造了一台柔软的电脑。“我们模拟电子计算机的思维过程，只用软质材料和气动信号，用压缩空气代替电子，”丹尼尔J.普雷斯顿，发表在一论文的第一作者称的美国国家科学院论文集和与George Whitesides，Woodford L.和Ann A. Flowers大学教授合作的博士后研究员。

为了做出决定，计算机使用数字逻辑门，接收消息(输入)的电子电路，并根据其编程确定反应(输出)。我们的电路并没有那么不同：当医生敲击膝盖下方的肌腱(输入)时，神经系统被编程为猛拉我们的腿(输出)。

普雷斯顿的软计算机使用硅胶管和加压空气模拟该系统。为了实现复杂操作所需的最小类型的逻辑门 - 在这种情况下，NOT，AND和OR - 他编程软阀以对不同的空气压力作出反应。例如，对于NOT逻辑门，如果输入为高压，则输出为低压。普雷斯顿说，通过这三个逻辑门，“你可以复制任何电子计算机上发现的任何行为。”

例如，水箱中的浮动鱼状机器人使用环境压力传感器(改进的非门)来确定要采取的行动。当电路感应到水箱顶部的低压时，机器人潜水，当感应到深处的高压时，机器人就会潜水。如果有人按下外部软按钮，机器人也可以执行命令。

仅使用软部件制造的机器人有几个好处。在工业环境中，如汽车工厂，大型金属机器以盲目的速度和动力运行。如果人类挡路，硬机器人可能会造成无法挽回的伤害。但是，如果一个柔软的机器人碰到一个人，普雷斯顿说，“你不必担心受伤或灾难性的失败。”他们只能施加这么大的力量。

但是，软机器人不仅仅是更安全：它们通常更便宜，更简单，重量轻，耐损坏和腐蚀性材料，并且耐用。添加智能和软机器人不仅可以用于处理西红柿。例如，机器人可以感知用户的温度并进行软挤压以指示发烧，当水压上升过高时向潜水员发出警报，或者在自然灾害后推动碎片以帮助找到受害者并提供援助。

软机器人也可以在电子设备竞争的地方冒险：高辐射场，如核故障后或外太空中产生的那些，以及磁共振成像(MRI)机器内部。在飓风或洪水过后，一个强壮的软机器人可以管理危险的地形和有害的空气。普雷斯顿说：“如果它被汽车碾过，它就会继续运转，这是我们对硬机器人没有的东西。”

普雷斯顿及其同事并不是第一个没有电子设备来控制机器人的人。其他研究团队设计了微流体电路，可以使用液体和空气来创建非电子逻辑门。一个微流体振荡器帮助一个柔软的章鱼形机器人连枷所有八个臂。

然而，微流体逻辑电路通常依赖于硬质材料，如玻璃或硬塑料，并且它们使用这样的薄通道，一次只有少量空气可以通过，从而减慢机器人的运动。相比之下，普雷斯顿的通道更大 - 直径接近1毫米 - 这使得空气流速更快。他的空气夹持器可以在几秒钟内抓住物体。

微流体电路的能量效率也较低。即使在休息时，这些设备也使用气动电阻器，它将空气从大气流到真空或压力源以保持静止。Preston的电路在休眠时不需要能量输入。在机器人远离可靠能源的紧急情况或灾难情况下，这种节能可能至关重要。

橡胶机器人也提供了诱人的可能性：隐形。根据普雷斯顿选择的材料，他可以设计一个与特定物质进行索引匹配的机器人。因此，如果他选择一种在水中伪装的材料，机器人在浸没时会显得透明。在未来，他和他的同事们希望创造肉眼看不见甚至是声纳探测的自主机器人。“这只是选择正确材料的问题，”他说。

对普雷斯顿来说，正确的材料是弹性体(或橡胶)。虽然其他领域通过机器学习和人工智能追求更高的能力，但Whitesides团队却远离了复杂的安装。“那里有很多能力，”普雷斯顿说，“但是退一步思考是否有一种更简单的方法来做同样的结果，特别是如果它不仅更简单，那就更好了。还便宜。“