世界上的老年人口正在蓬勃發展。到2050年，年齡在60歲或以上的老年人數量預計將增加一倍以上，并且增長速度超過全球所有年齡較小的年齡組。

這種趨勢伴隨著對能夠提供24小時護理的護理人員的需求不斷增加，不僅在醫院或療養院，而且在私人住宅和公寓。

護理機器人已經被編程為提出護士會問的問題，并且可以監控患者跌倒。由于美國預期的照顧者短缺，這些機器人助手預計將變得越來越有市場，到2045年將達到45萬。

“不幸的是，當前看護機器人的外部硬結構阻止他們進行安全的人機交互，將他們的援助僅限于社交互動而非物理互動，”拉美西斯馬丁內斯說，他是工業工程學院的助理教授，普渡大學工程學院韋爾登生物醫學工程學院。“畢竟，你會把嬰兒，身體上或認知上受損的老人留在機器人手中嗎?”

材料科學的最新進展使得能夠制造具有可變形體的機器人或者在觸摸時重塑的能力，但是軟機器人的復雜設計，制造和控制目前阻礙了該技術的商業化及其在家庭應用中的使用。

Martinez和其他普渡大學的研究人員開發了一種新的設計方法，該方法有望實現使用3D打印機高效設計和制造軟機器人。該技術發表在4月8日的Advanced Functional Materials上。

設計過程包括三個步驟。首先，用戶使用機器人的形狀制作計算機輔助設計文件。然后，用戶繪制CAD文件以顯示軟機器人的不同關節將移動的方向。快速計算機算法需要幾秒鐘才能將CAD模型轉換為可以使用任何傳統3-D打印機打印的3-D架構軟機(ASM)。

架構的軟機與人類一樣移動，除了肌肉之外，它們依賴于小型電動機，這些電動機從綁在四肢末端的尼龍線拉出。它們可以被擠壓和拉伸至原始長度的900%以上。

“ASM可以輕松地執行復雜的動作，例如抓握或爬行，這項工作向自動輕量級軟機器人的發展邁出了一步，”Martinez說。“ASM改變身體形態和步態以適應各種環境的能力不僅有可能改善護理，還有災難應對機器人。”

該技術通過普渡技術商業化辦公室獲得專利。研究人員正在尋找合作伙伴來測試和商業化他們的技術。

他們的工作與普渡大學的巨型飛躍慶祝活動保持一致，承認該大學在人工智能和健康方面的全球進步是普渡大學成立150周年的一部分。這是為期一年的慶祝活動創意節的四個主題中的兩個，旨在展示普渡大學作為解決現實問題的知識中心。