软体机器人是什么?
“以柔克刚”——软体机器人的崛起
文:大禾酱
还记得《超能陆战队》里面软软胖胖的机器人大白吗?
没有传统的机器人的机械、金属的设计,大白被设计成一个充气、柔软、会看病的治愈系白胖子,可以放心的“爱的抱抱”,简直萌到犯规!
谁不想要一只软软的大白呢?现在你的梦想也许就要成真了。
图中这个长得像手一样的小东西,就是由比利时布鲁塞尔大学的布拉姆带领的团队开发的:一个像大白一样软软的机器人。
提到机器人,人们一般想到的都是由钢铁、合金等材料制作的 “钢铁侠”,难以想象软趴趴的机器人能有什么用呢?
可是“钢铁侠”也有弱点,它们的机械零件通常是刚性的,很脆弱。
而软性材质的机器人就不会有这个问题,你把它猛摔到地上都不用担心散架。
除此之外,身体容易弯曲的软体机器人拥有无限多自由度,可以灵活弯曲、扭转,还能更好地适应各种环境。它的应用潜力可是传统刚性结构无法比拟的。
除了有以柔制刚的本领,软体机器人也有“硬汉”般的自愈能力。
在制作材料上,这种机器人用的是一种神奇的“自动修复”材料。 像橡胶般柔软,延展性强,而且制作成本低。
更神奇的是,当它们身上某个部位受到锐物划伤之后,受伤的部位能够“自动修复”。你需要做的很简单——稍微加热一下。
现在,软性机器人在很多领域都有所应用,已经抢了很多传统机器人的“饭碗”啦!
比如传统机器人抓起物体的时候,需要人为添加“感知”。比如说计算“手指”与物体之间的精确距离,计算出“手”要放置的确切位置以及需要施加多大力道。
而软体机器人则可以轻轻松松根据物体形状自动调整“手”的形态,对于各种柔软的不规则的物体,就像章鱼捕捉猎物一样轻松。
除此之外,软体机器人的应用还能更安全呢!
现在的机器人手臂依赖齿轮减速,越能负重的手臂会因齿轮组量而越笨重。他们的动作看起来轻盈,其实并不轻松,始终存在安全隐患。
软体机器人的手臂不仅轻薄,成本也更加低廉。因为是柔软的材料制造的,所以它们在与人力合作时也能更安全。
集合了这么多优点,看来那些传统的、需要随时更换老旧损坏零件的机器人,在未来很有可能被这种拥有自愈”超能力“的软体机器人取代。
虽然听起来像是一件喜大普奔的事情,但是机器人进化得越来越像人类,甚至比人类更强,怎么感觉细思极恐呢?
深度强化学习领域近期有什么新进展?
软体机器人:由柔韧性材料制成,内部不含任何电子原件,可在大范围内任意改变自身形状、尺寸的机器人。
驱动方式:仿肌肉伸缩运动,利用环境变化获取动力(液压、气动等)。
应用场景:侦察、探测、救援及医疗等领域。
涉及学科:材料科学、化学、微机电、液压、控制等。
基本特点:成本低廉,造型怪异,建模困难,算法复杂。
软体(柔性)机器人到现在也还不是一个特别主流的概念,它一开始是哈佛针对其他高校,尤其是MIT扎堆研究刚性机器人时开辟的一个新领域。由于刚性机器人经历几十年的发展,已经有非常成熟的应用了,软体机器人凭空出现,虽然学界一直自卖自夸这个概念有多好,但是成果落地异常艰难。
哈佛研发出的第一个软体机器人octobot。
抢险救灾的“葡萄藤”。
最有市场前景的外骨骼机器人,但目前无一通过过医学认可,无法上市。
通俗来说,如果你看到一篇报道,说各大实验室又新发明了一个塑料、硅胶、3D打印、纤维等材料做成的小东西,能自己动,描述得好像很有本事,然而并没有什么用处,评论下一堆:啥?这也叫机器人。那这个东西基本就是软体机器人了╮(╯_╰)╭。