軟體機(jī)器人是一種新型柔軟機(jī)器人,能夠適應(yīng)各種非結(jié)構(gòu)化環(huán)境,與人類(lèi)的交互也更安全。機(jī)器人本體利用柔軟材料制作,一般認(rèn)為是楊氏模量低于人類(lèi)肌肉的材料;區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng),軟體機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式主要取決于所使用的智能材料;一般有介電彈性體(DE)、離子聚合物金屬?gòu)?fù)合材料(IPMC)、形狀記憶合金(SMA)、形狀記憶聚合物(SMP)等等,從響應(yīng)的物理量暫時(shí)分為如下幾類(lèi):電場(chǎng)、壓力、磁場(chǎng)、化學(xué)反應(yīng)、光、溫度。
現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人總是讓人感覺(jué)機(jī)械感十足,冰冷的外殼,鋼鐵的線條。但軟體機(jī)器人卻與人們理想中的機(jī)器人樣子截然不同。本世紀(jì)以來(lái),機(jī)器人市場(chǎng)不斷出現(xiàn)新的顛覆??茖W(xué)家也設(shè)計(jì)了各種各樣的軟體機(jī)器人,大多數(shù)軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)是模仿自然界各種生物,如蚯蚓、章魚(yú)、水母等。外形柔軟,彈性更加,可塑性更強(qiáng)的軟體機(jī)器人逐漸進(jìn)入了人們的視野,機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)了新型品類(lèi)。

如今,機(jī)器人技術(shù)風(fēng)靡一時(shí),美國(guó)GE團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了“生物靈感”。他們想出了一個(gè)大型的、分段的、柔軟的機(jī)器人,外形如巨型機(jī)械毛毛蟲(chóng)。
該機(jī)器人的肌肉形似“靜水骨架”,即無(wú)脊椎動(dòng)物中充滿液體的結(jié)構(gòu)。它是由人工肌肉來(lái)完成向前推進(jìn)的艱苦工作,這個(gè)設(shè)計(jì)使其可以適應(yīng)不同的地下環(huán)境。GE團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)提供了一系列的移動(dòng)自由度,以及擠入狹窄空間的能力。
該機(jī)器人成功的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是建立合適的傳感器,使其能夠在地下自動(dòng)運(yùn)行。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人迪帕克·特里維迪(Deepak Trivedi)在一份新聞稿中說(shuō):“由于這些隧道系統(tǒng)是地下的,我們需要建立自動(dòng)和感應(yīng)功能,使我們的機(jī)器人能夠在正確的位置移動(dòng)和隧穿。幸運(yùn)的是,整個(gè)實(shí)驗(yàn)室里,控制方面、人工智能方面和傳感方面的專家都過(guò)來(lái)幫助我們集成這些新功能。”
該項(xiàng)目是有潛力的,但尚未完成。最終目標(biāo)是機(jī)器人能夠挖出500米長(zhǎng)的隧道并以10厘米/秒的速度在地下移動(dòng)。軟體機(jī)器人以自身“柔軟”的特性,能進(jìn)入傳統(tǒng)“剛性”機(jī)器人無(wú)法觸及的地方。“剛?cè)岵?jì)”將成為未來(lái)機(jī)器人市場(chǎng)的一大特點(diǎn)。