更新时间: 2023-06-07
什么是柔性机器人?
新加坡国立大学机械工程系教授朱建曾给出过一个简单的概念,柔性机器人的特性包括材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等。
我们一般常见的人形机器人的关节大多是僵硬的,跳跃落地时都会重重地砸向地面,传统的刚性材料很难让机器人灵活地呈现给大家,未来的机器人应该是朝着更轻、更柔软、对外部动力依赖程度更低的方向发展,到时候人机协作会更安全、更协调。
柔性机器人目前分为工业和生物两大类,主要是为了应对制造业和医疗行业的需求,有意思的是柔性机器人在不同的领域定义也不完全相同。从制造业的角度来讲,柔性机器人是指运用机器视觉的六轴以上的工业机器人。从生物学角度来讲,柔性机器人是指模拟生物的柔性与灵活性创造的仿生机器人。后者将被应用至各种复杂环境中帮助甚至代替人们执行特殊、高级的任务。
虽然柔性机器人有着诸多优点,但当前大多数的研究还处于实验室阶段,甚至柔性机器人大多使用的还是刚性材料,比如金属、塑料等材料制成。目前科学界研发出了各种软体动物机器人,包括蠕虫机器人,毛毛虫机器人,章鱼和八爪鱼机器人等,但大多仍属于多个硬质单元组成的机构,与柔软和普适变形乃至融合等高级机器所具备的能力还存在相当大距离,更不同于自然界中人或动物那样的有着柔软外表、无缝平滑的连接。所以我们在这里主要讨论一下完全由柔性材料构成,没有多余硬性结构在其中的柔性机器人。