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时间:2019-05-31 20:50

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试想一下,如果让“软软的机器人”为病人做手术是一种怎样的感受呢?如今,在超微创手术领域,软体机器人(又称柔软机器人)已经开始发挥自己的作用了。

目前,美国哈佛大学和波士顿儿童医院的研究人员合作开发出一种软体机械装置,可在不与血液接触的情况下帮助心脏跳动泵血。这种可定制的柔性设备,或催生出新的心力衰竭治疗方案,对于心衰患者来说是一个福音。

软体机器人的商用化无疑改变着人们对于机器人的传统认知,从一如钢铁模样的“壮汉”到柔软如初的“萌妹子”,软体机器人让机器人市场更加丰富多元。

“硬”还是“软”,这是一个问题

工业流水线上的机器人、扫地机器人、烹饪机器人,这些机器人在人们的印象中,都是机械化、缺少人体肢体动作的灵活性等基本印象,他们太“硬”了,这也是为了适应自身的驱动方式。目前,主流机器人都是机械驱动的,以电动机为动力源,通过电动机的转动,把能量输送给齿轮和连杆,然后齿轮和连杆带动机器人运动。

用电动机、齿轮和连杆驱动机器人,其首先需要承受得住各种驱动连杆带来的外力,因此他们需要十分硬实的基础结构。如果利用连杆驱动的机器人是软体的,齿轮一转, 连杆一摇,365体育投注备用线路,它立即就会被绞变形。对于软体机器人来说,其一般难以承受连杆传输的机械动力,因而含有电动机、齿轮、连杆的机器人,大都是些钢铁机械构件。

因此,机械驱动机器人更多完成较为机械简单的任务,难以完成精细任务。比如连杆驱动的机器人能夹起杯子,却难握住杯子,让它握住一枚绣花针就更难了。

“夹”与“握”有着本质性的区别,“夹“是低级的机械动作,“握”是具有人手功能的精细动作,从夹到握其实是普通机器人到软体机器人的技术跨越。

软体机器人模仿于自然界的许多软体动物,由可以承受大应变的柔软材料制成,且具有多自由度和连续变换的能力,可在大范围内任意改变自己身形和尺寸。因为主动变形与被动变形能力的结合,机器人可以挤过比自身常态尺寸小的缝隙,进入传统机器人无法进入的空间。

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软/硬机器人比较

“七十二变”如何以柔克刚

软体机器人发展至今,主要的结构类型可以分为三类:静水骨骼型、肌肉型静水骨骼型以及其他结构。

大部分软体动物(如蠕虫、海葵)没有刚性骨骼,而是由表皮、肌肉、体液、神经系统组成。其典型结构是肌肉构成封闭腔,内部充满体液,形成静水骨骼结构,典型的是仿毛虫软体机器人和Blob bot。

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仿毛虫软体机器人及Blob bot

典型的肌肉性静水骨骼结构由相互对抗的横肌和纵肌组成,当横肌收缩时身体向纵向伸展;当纵肌收缩时,身体向横向伸展,体积始终保持不变。动物的舌头、大象鼻子、章鱼触手都是肌肉性静水骨骼结构。而其他结构主要为气动运动链和蠕动跳跃机器人。

(来源:互联网)