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软体机器人和我们在生活中看到的送餐,仓储搬运、生产线上的机器人完全不同,这些机器人通常是钢铁、合金等金属材料制造的,它们坚硬的爪子看起来充满力量,却也具有一定的破坏性,让人难以亲近。
北京软体机器人有限公司总经理高少龙表示,全世界存在的机器人都在仿生,它叫仿生关节动物。但软体机器人是另外一个大类,这个类别的级别非常高,它有仿生软体动物,比如海星、章鱼,软体机器人的整个运动控制和结构设计的逻辑是完全不同的。
章鱼是海洋世界里最为柔软的鱼类之一,它们很聪明,触手很灵活,在操纵物体方面有天然优势。毫无疑问,刚体机器人坚硬的四肢无法做到这样柔软。章鱼柔软的手臂给机器人研究者提供了灵感,能不能让机器人像章鱼一样、没有坚硬的骨骼,具备无限自由度和连续变形的能力呢?
在实际应用中,机器人是通过机器手来完成操作的,机器手又被称作“夹爪”。软体机器人所用的材料必须是柔性材料。目前在我们所能见到的软体机器人中,硅胶是最为常见的材料,而且工艺成熟,成型简单,已经应用在了许多领域。但是,在已有的硅橡胶产品中,似乎还没有能够完全符合这只“手”的材料。制作这只神奇的“手”,必须符合相应的食品安全性、稳定性、硬度、强度等一系列参数。
在这些参数中,最难解决的就是硬度参数。简单地说,如果希望机器人“手”的变形程度更大,能够灵活地运动,就要选择硬度低的材料。但是,如果希望“手”抓握东西时,又稳又准,就需要硬度更高的材料,也就是说要达到软硬合适,软一分不行,硬一分也不行。
在经过已经无法计算次数的测试之后,研发工程师们获得了经过一定比例配制出的硅胶材料。反复对硅胶材料拉伸时可以看出,拉伸长度约是原来的7倍,但它没有断裂,当停止拉伸时,它能迅速恢复到原来的长度,而且没有损坏,由此可见硅胶的柔韧性非常好,而硅胶材料的夹爪抓起鸡蛋,放进一百摄氏度的开水里之后,硅胶材料依然完好无损。软体机器人柔韧性好,安全耐高温,不易损坏的特点,是传统刚性机器人无法做到的。