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软体机器人成长空间巨大成技术竞争战略制高点

导读：相比于传统的硬质机器人，软体机器人能够任意改变自身形状、抵抗外界冲击，从而具有更好的环境适应性，对“软体机器人”的研究已成为机器人源头技术竞争的一个战略制高点。

　　【中国智能制造网智造快讯】相比于传统的硬质机器人，软体机器人能够任意改变自身形状、抵抗外界冲击，从而具有更好的环境适应性。经过近几年的发展，对“软体机器人”的研究已成为机器人源头技术竞争的一个战略制高点。

软体机器人成长空间巨大成技术竞争战略制高点

　　软体机器人是目前科学界一个新兴的研究领域，虽然时间不长，但它们已经有了自己的代言人——《超能陆战队》中的大白。相比于刚性机器人，软体机器人理论上具有无限多自由度，有着灵活弯曲、扭转，能更好地适应各种环境，成本低等优点，因而拥有巨大的市场空间。

　　目前，世界上已形成几类软体机器人研发：例如气动式软体机器人，可以实现抓握或爬行；还有形状记忆的材料制成的机器人，通过温度或者光照变化产生驱动力，此外，科学家还在进行肌肉细胞作为软体机器人材料的方法，其中一部分已走向产业应用。同时，对“软体机器人”的研究已成为机器人源头技术竞争的一个战略制高点。

　　就在前不久，美国北卡罗来纳州立大学的研究者开发了几类软体机器人设备，这些软体机器人的成功源自于其控制领域的重大进展。其中一项新技术使用磁场来远程操控软聚合物中的微粒链。

　　“通过将这些自组装链嵌入软体机器人，我们可以让其在保有相对简单设计的同时还可以进行复杂的活动任务。”北卡罗来纳州立大学材料科学与工程学院副教授Joe Tracy 说道，“从远程触发药物输送泵到远程可展开结构的发展都是这些设备的可能应用场景。”

　　通过使用这项技术，研究者开发了三款软体机器人。其中一个是条悬臂，它可以提起大超过自身 50 倍重量的物体。另一个是个手风琴状，模仿肌肉的可伸缩设备。第三个是管状设备，其设计目的是可以当做可蠕动泵：一个沿管子长度移动的扁长区域，这很像一个人沿着牙膏管道挤出其后一点牙膏。

　　可以说范围内，关于软体机器人的研究都在火热进行着，国内亦是如此。4月5日，浙江大学实验室里的一条“鱼”出现在大众科学杂志《新科学家》上：全身柔软无骨，能以每秒6厘米的速度不动声色地畅游3小时，速度达到世界同类软体机器人快。

　　据介绍，这条机器鱼身长9.3厘米，体重90克，外形酷似蝠鲼(鳐鱼的一种，人称“魔鬼鱼”)，比一枚鸡蛋略重，将它投到鱼缸中，它就如真鱼附体，扑扇着“两翼”划水前进。

　　实际上，这条鱼是有电子肌肉的。这一层薄薄的 “电子肌肉”，实际上由三层材料组成：上下两层是透明的介电高弹体薄膜，中间是导电用的碳膏或水凝胶；三层材料紧密地粘合在一起，就像北京小吃“茯苓饼”。如果给它两极通上交流电，它已经可以像心脏一样地“跳”动了。

　　“电子肌肉在电刺激的作用下可以快速的响应，所以我们的这个扑动的频率可以比较高，游动的速度比较快。”浙大航空航天学院李铁风说，“此外，‘鱼’在水中，包裹它身体的水就是产生电压的负极，这也是我们设计中一个创新设计。”

　　值得一提的是，浙大造机器鱼浑身的材料都是工业级的材料，在国内有巨大的产量和化工工业基础，造价低廉，并且对环境友好。这也是课题组努力的目标，除了省电、还要省钱、环保，适合工业级的生产制造。“我们希望将来制作机器鱼能像制造我们的橡胶鞋底一样简单，在模具中一冲便能成型。”李铁风说。