刚性机器人：以工业机械臂为代表，凭借金属关节和精确传动系统，能完成高速、重复的精密任务。坚硬的材质和缺乏柔顺性的设计，使其成为“危险分子”——高速运转时可能对人造成严重伤害。

软体机器人：受章鱼触手、象鼻等生物结构启发，采用硅胶等柔性材料，具备出色的环境适应性和安全性。然而“温柔的代价”是力量不足——难以施加拧紧螺栓所需的扭矩，面对需要精确力量控制的场景往往力不从心。

美国东北大学的研究团队创造了一种兼具灵活性与安全性的新型机器人，既能施加必要的扭矩，又能轻柔操作灯泡。

研究团队从汽车传动系统获得灵感，将等速万向节的基本原理引入柔性材料。等速万向节可以从结构上保证万向节在工作过程中，其传力点始终位于主从动轴夹角的平分面上。 

传统等速万向节通过刚性部件实现车轮跳动时的稳定动力传输，而研究团队另辟蹊径：

刚柔并济：采用机械超材料构建新型关节，既保留类似等速万向节的运动学特性，又具备橡胶般的柔软触感。这种材料无需改变化学性质，仅通过特殊结构设计即可实现刚柔转换。更巧妙的是，这种能力完全来自几何结构设计而非材料化学改性。就像折纸艺术通过折叠获得强度，该关节通过精密排列的微结构单元实现功能分化。

性能突破：新关节扭转刚度达到弯曲刚度的52倍，弯曲范围可达45度。这意味着机器人既能像传统机械臂那样传递扭矩，又能像章鱼触手般灵活弯曲。

精准复现轨迹：通过特殊蜂窝状结构设计，运动轨迹精度达0.4毫米/0.1度，相当于用机械臂穿针引线。

智能任务规划：自主完成安装灯泡、紧固螺栓等需要力量与精细操作协同的任务。

这项突破正在引发应用场景的链式反应：在辅助服务领域，它能为残障人士提供如人类般温柔的安全协助；在仓储物流中，它将在人机共舞的环境中完成柔性搬运；甚至在太空探索、深海作业等极端场景，它都能以刚柔并济的智慧实现精准操作。正如研究团队所言，这项研究在软硬机器人之间架起桥梁，预示着第三代机器人技术正破晓而来——它们既保有机器的精准冷峻，又孕育着生命的柔韧温度。当这个“机械智者”轻轻拧亮灯泡时，照亮的不仅是物理空间，更是人机协作新时代的曙光。

论文信息：Molly Carton et al, Bridging hard and soft: Mechanical metamaterials enable rigid torque transmission in soft robots, Science Robotics (2025). DOI: 10.1126/scirobotics.ads0548