有這樣一種神奇的機器人,它可以做到像藤蔓一樣自生長,柔軟的身體延伸運動到各種角落,整個身體身體柔弱無骨。
哈佛大學(xué)的研究者們此前展示了他們的最新研究成果:一款章魚形狀的完全柔性機器人 “Octobot”。這款機器人全身都由軟軟的柔性材料構(gòu)成,不需要外接動力,自己就能運動起來。浙江大學(xué)的教授及其他研究人員闡述了他們研發(fā)的一種柔性機器人,柔性的特征使得這條“電子魚”得以在狹小的空間內(nèi)航行,拓寬了它們能夠行駛的空間。
基于折紙設(shè)計的柔性機器人
水凝膠材質(zhì)的軟體機器人
國外的一個研究團隊就做了嘗試性的試驗,他們用 3D 打印和激光切割打造出水凝膠的外殼,實現(xiàn)“身體”的“柔韌性”,然后通過液壓驅(qū)動的方式驅(qū)動機器人的運動。
再就是通過一些特殊的材料來打造類似于人造肌肉的材料,像電子動力聚合物(EAP)、形狀記憶合金這樣的物質(zhì)都是人造肌肉的良好材料,以形狀記憶合金為例,它可以根據(jù)溫度自動改變形狀,并且能夠記住這些形狀,實現(xiàn)彎曲、變短、抓取物體等動作。
除此之外,還有一種新興的功能材料室溫液態(tài)金屬,這種材料在電、磁、力、熱的作用下,可以在不同的形態(tài)和運動模式上任意切換。中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員、清華大學(xué)教授劉靜在其撰寫的室溫液態(tài)金屬綜述文章中也曾寫道,“液態(tài)金屬可變形機器效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),有望促成柔性機器理論與技術(shù)取得重大突破。”
盡管柔性機器人的研究難點很多,但它也是許多高校實驗室研發(fā)的一大重點,因為從實用性來考量的話,這種柔性機器人非常適合一些“極端”的場景下,比如受災(zāi)現(xiàn)場的救援:它可以進入到一些危險、狹小的地方;還有海底探索上,柔性機器人可以潛入到像珊瑚礁這樣的海底生物內(nèi),在不傷害它們的同時去探索更多的海底秘密。
醫(yī)療方面,柔性機器人也是一大利器,如果醫(yī)生想要針對人體內(nèi)的某個器官對癥下藥,就可以通過柔性機器人實現(xiàn),科羅拉多大學(xué)博爾德分校實驗室的機械工程師就研制出了專門用于醫(yī)藥治療的軟體機器人。另外,在他們還看來,醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的機器人,只能以軟體蠕動的形式構(gòu)造。
結(jié)語:
柔性機器人的應(yīng)用將給我們生活帶來巨大變化,而文中列舉的很多案例也表明柔性機器人的研究一直在進行中,假以時日,必然會在機器人行業(yè)大放異彩。