【儀表網 儀表下游】現(xiàn)實中的機器人總是以“鋼筋鐵骨”示人，骨骼外露的形象雖然讓人感覺機械感十足，但卻與人們理想中的機器人樣子相去甚遠。鑒于此，本世紀以來人們開始關注對更具彈性、可塑性和安全性產品的打造，以實現(xiàn)機器人剛柔并濟的協(xié)調發(fā)展。在這樣的背景下，軟體機器人日漸出現(xiàn)在人們視野之中。
 

　　相比于剛性機器人，軟體機器人具備多種優(yōu)勢。其不僅能夠完成爬陡坡、鉆狹小空間等多種特殊任務，而且還能以“四兩撥千斤”的功力移動遠大于自身的物體。柔性化、靈活性外加強大的環(huán)境適應性與人體親和度，讓其在醫(yī)療、軍事、探測、工業(yè)等領域都能擁有極為重要的應用。
 

　　另外在成本方面，由于軟體機器人材料能夠依靠3D打印技術來生產，因此也比剛性機器人低廉很多。同時在計算能力上，軟體機器人也比剛性機器人更加強大。目前，雖然軟體機器人仍是機器人領域的非主流，研發(fā)應用也還處于萌芽階段，但可以預見，未來軟體機器人的發(fā)展并不會比剛性機器人差多少。
 

　　那么今年以來，軟體機器人在范圍內又取得了哪些研發(fā)新進展與新成果呢？接下來就讓我們一起來看看吧！
 

　　一扭一扭又一扭，負重爬壁有一手
 

　　今年年初，上海交通大學在《Science Robotics》上發(fā)表了一篇論文，表示其與麻省理工學院共同研發(fā)出了一款能夠爬壁的軟體機器人。據了解，該機器人總重量只有2g，身長85mm，主要由介電彈性體人工肌肉和靜電吸附腳掌構成，具有與生物體類似的垂直爬壁、水平爬行、原地轉彎能力和敏捷的環(huán)境適應運動能力。而且，其還可以在攜帶一定重物完成爬壁，以及與多個機器人協(xié)同作業(yè)。
 

　　可拉伸的軟神經，專為殘疾人而生
 

　　通過對蠕蟲等軟體動物的深刻理解與研究，來自美國和中國的研究人員開發(fā)了一種機器人設備，該機器人設備包含具有神經功能的可拉伸晶體管。據研究人員表示，這種柔軟的神經機器人配備了神經系統(tǒng)的觸覺感覺皮膚，可以感知與外部環(huán)境的相互作用并做出相應的反應，未來有望在殘疾人的康復應用中展現(xiàn)出良好價值。
 

　　模仿植物觸須，這個機器人想生長
 

　　來自意大利技術研究院的研究人員向我們展示了世界上個模仿植物卷須的軟機器人，為軟體機器人的驅動研發(fā)帶來了全新的思路。這款機器人的驅動設計靈感完全來自于植物中的水運輸，也完全模仿了植物水分運輸的原理，其能夠像植物一樣進行簡單的卷曲和攀爬。目前，這個機器人智能進行一些簡單的運動，但未來隨著仿生技術的不斷突破，有望實現(xiàn)其像真正的攀緣植物一樣“生長”。
 

　　微型軟體機器人，借磁場隔空操縱
 

　　麻省理工學院機械工程系教授趙選賀團隊開發(fā)出一種3D打印的小型軟體“機器人”，可被磁場操縱，有望應用于生物醫(yī)藥領域。這種“機器人”實際是一種形似雪花片的3D打印結構，完全伸展開大直徑約4厘米。在磁場操縱下，它能爬行、打滾、跳躍，能迅速收縮以抓住滾過的小球，還能裹住藥片在桌面上移動。據悉，趙選賀團隊使用摻有磁性粒子的3D打印墨水，并在3D打印機噴嘴上安裝電磁鐵，在打印過程中控制磁性粒子的方向，制造出了這種可在外部磁場操縱下立刻發(fā)生精細變形的構造。
 

　　這條膠帶成精了，仿尺蠖實現(xiàn)爬行
 

　　多倫多大學 “材料科學工程部” 的Hani Naguib教授及其小組提出了一種新型的智能材料并制造了一只軟體機器人“尺蠖”(讀音huo)。這個機器人的外表平平無奇，看起來如同一片黑色的膠帶，有著四只銅腳。但你可不能小瞧它，借助神奇的“智能材料”技術，間斷性的通電就可以實現(xiàn)尺蠖的爬行運動。
 

　　神奇紙片機器人，預熱能夠變形
 

　　哈佛大學Wyss研究學院展示出了他們所發(fā)明的一款可以折疊的軟體機器人Rollbot。它看起來像張小卡片，但只要把它放在桌子上它就能自動的卷成五角輪往前跑。據悉，它的材質是一種叫液晶彈性體的活性材料，這種材料大的特點就是預熱能夠改變形狀，在溫度達到200攝氏度的平板上就可以運動起來。
 

　　靈感來自變色龍，可高速捕捉昆蟲
 

　　來自普渡大學的研究人員開發(fā)出了一種全新的軟體機器人和驅動器，能夠利用存儲的彈性能量重新創(chuàng)建生物啟發(fā)的高功率和高速運動。這些機器人是用類似于橡皮筋的可拉伸聚合物制造的，其內部氣動通道在加壓時可迅速膨脹。據悉，該軟體機器人的彈性能量通過在制造過程中按照自然原理向一個或多個方向拉伸身體來積蓄，其與變色龍的舌頭襲擊類似，一個預應力氣動軟體機器人能夠將自己的長度擴大5倍來捕捉一只活的飛行甲蟲，并在120毫秒內將其取回。
 

　　液滴遇上柔性電子，輕松實現(xiàn)72變
 

　　受自然界水母、輪蟲等腔腸動物和浮游生物的啟發(fā)，天津大學精儀學院黃顯教授團隊利用液滴的柔軟無定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性，構建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機器人，實現(xiàn)了軟體機器人運動載體和功能測量器件的全柔性化和可編程控制。研究人員表示，該機器人未來有望進入人體，成為能檢測治療的“血管醫(yī)生”。
 

　　結語：
 

　　軟體機器人的發(fā)展是機器人前進的一個必然趨勢。依托軟體機器人的多種優(yōu)勢和特點，未來軟體機器人和基于柔性化技術的仿生機器人將迎來快速發(fā)展。不過，軟體機器人的發(fā)展并不會完全取代剛性機器人，以后剛柔并濟、軟硬兼施或許才是機器人發(fā)展的必由之路。兩者缺一不可，我們還需協(xié)調努力。