和剛性機(jī)器人相比,軟體機(jī)器人普遍更加靈活、更易適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。近年來,國內(nèi)外許多機(jī)構(gòu)都紛紛關(guān)注并研究利用軟材料和特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造機(jī)器人。但現(xiàn)有的軟體機(jī)器人主要的問題在于其動(dòng)力模塊、控制模塊冗雜,很難得到大量的應(yīng)用?;谀K化的思想,來自北航的一家名為棋弈智能的科技公司開發(fā)出了一種方便使用的通用軟體機(jī)器人系統(tǒng),通過簡單的使用公式、簡單的網(wǎng)頁控制打造出了一系列活動(dòng)方式豐富多樣的“小軟機(jī)器人”。
下面來看看小軟的“表演”~
爬樹!特殊的抓手能夠保證其牢固抓持樹干。
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在管道中爬升~小軟機(jī)器人能夠適應(yīng)直徑在10厘米-20厘米的常見管道,其支撐抓手上的納米吸附材料增大了與內(nèi)壁的摩擦力。通過加裝無線攝像頭還可以進(jìn)行管道偵察、管道維護(hù)。
這樣的小軟也被研究團(tuán)隊(duì)叫做“單體纖繩式軟體機(jī)器人”。從外形上看“單體纖繩式軟體機(jī)器人”類似于人體的脊椎骨。研究人員通過使用硅膠將多個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)連接,使得小軟機(jī)器人軀體部分可以實(shí)現(xiàn)大角度彎曲,增加了機(jī)器人的柔韌性和活動(dòng)范圍。
下圖是墻面爬行,主要運(yùn)動(dòng)方式與爬樹相同,利用負(fù)壓技術(shù)使其牢固吸附在墻面,能夠在垂直墻面運(yùn)動(dòng)和翻越拐角。通過加裝特制電磁鐵控制模塊,小軟還可以實(shí)現(xiàn)鐵質(zhì)墻面爬行。
垂直墻面和天花板的轉(zhuǎn)角處
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通過給小軟加裝攝像頭,還能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)偵查,擺動(dòng)軟體臂可以改變偵查范圍。
當(dāng)然這些動(dòng)作少不了各個(gè)模塊的配合,通過觀察軟體動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式,研究團(tuán)隊(duì)為小軟機(jī)器人設(shè)計(jì)了三種模塊,分別是可以彎曲的軟體模塊、可以伸縮的軟體模塊以及一些功能擴(kuò)展模塊。
可彎曲主體模塊
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可伸縮主體模塊
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功能擴(kuò)展模塊
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小軟機(jī)器人擁有自主研發(fā)的webapp控制終端,使用者不需要編程基礎(chǔ),只要打開手機(jī)、平板或電腦的客戶端,接入小軟機(jī)器人的服務(wù)器并且輸入相應(yīng)的域名就能訪問網(wǎng)站,從而對(duì)機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。這不僅降低了產(chǎn)品的使用門檻,還能用來啟蒙孩子的編碼技術(shù)!
小軟機(jī)器人除了可以是“單體纖繩式軟體機(jī)器人”,還能呈現(xiàn)出“組合機(jī)器人”的樣子!單體機(jī)器人機(jī)身本來就具有良好的柔韌性,并且可以實(shí)現(xiàn)吸附、抓取、移動(dòng)等功能。而用戶可以將多個(gè)這樣的單體機(jī)器人通過簡單的電路連接和結(jié)構(gòu)連接組裝成結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,功能更強(qiáng)大的組合機(jī)器人!
通過將四個(gè)單體機(jī)器人首尾相接,可以組成一個(gè)仿生蛇形機(jī)器人。在蛇形機(jī)器人前端加裝攝像頭就可以組成偵查蛇機(jī)器人~
通過將四個(gè)單體機(jī)器人的一端進(jìn)行連接可以組成一個(gè)四足爬行機(jī)器人。這樣就能模仿一些海洋生物的運(yùn)動(dòng)方式在平面上爬行~
通過將多個(gè)單體機(jī)器人組裝成手抓狀便可以組合成手抓機(jī)器人,可以用于抓取如巧克力般材質(zhì)的物體而不對(duì)其造成損壞!
通過發(fā)揮創(chuàng)想,利用五個(gè)單體機(jī)器人進(jìn)行組合還可以組成趣味十足的人形機(jī)器人以及各種有趣的機(jī)器人。
組合機(jī)器人模式選擇界面
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機(jī)器人當(dāng)前狀態(tài)監(jiān)控
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由于軟體機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和材料是非線性的,并且擁有多自由度,這使得機(jī)器人的動(dòng)作任務(wù)比剛性機(jī)器人更加復(fù)雜。
棋弈智能表示,目前市場上少有軟體機(jī)器人,還沒有出現(xiàn)任何模塊化的可組裝多功能型軟體機(jī)器人。將模塊化軟體機(jī)器人應(yīng)用于機(jī)器人教育中,可玩性更高、場景更加多樣化、探索性更強(qiáng)。此外,小軟機(jī)器人還可以組成多種行為靈活的專業(yè)軟體機(jī)器人,也可以逐步拓展至軍用機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等行業(yè)。這樣的小軟機(jī)器人,你喜歡嗎?