如何软化机器人？

强度、强度、刚性……硬质材料机器人的大集市也是它们的弱点。是时候软化他们了

一百年前就进入汽车工厂。如果你把它看作一艘载满工人从事繁重体力劳动的船，那你就打中了。但今天呢？几乎没有人了。相反，有巨大的机械手臂日夜同步运行，例如，仅在西班牙就允许超过平均每天6 000辆车.

所有生产的汽车完全一样，几乎没有损坏。这些机械手臂，强壮，坚韧，坚不可摧，坚硬的金属，精确地执行我们所有的命令，真是太棒了！但他们真的可以执行任何命令吗？

显然不是。为什么呢？使这种机器人如此高效(强度、强度、刚性、精度)的也是它的弱点。

想象一下我们打算用其中一个机器人手臂检查一条狭窄的管道。也许我们的汽车机器人只能附着在管道入口，因为它的刚性会使它无法适应管道弯曲的形状。我们人类也是如此。试着用同一只胳膊的手摸一下右腿，可以吗？显然不是，因为就像机械手臂一样，人体手臂是由一系列由关节连接的刚性连杆组成的。如果是呢手臂不僵硬？我的意思是，如果我们有章鱼触角或象角，而不是手臂，我们会有什么好处呢？

受自然启发的机器人

这大概就是他们问的问题汉南和沃克20多年前，他们决定建造一个最早、最著名的机器人手臂，假装像大象的喇叭。

这种机器人模型表明，由于其运动能力更强，可以而且必须建造更适合其环境形状的机器人手臂，而且这些手臂可能更轻，更重要的是更灵活。

许多研究人员还利用大自然的灵感来开发机器人，这些机器人与一些动物一样，拥有柔软的部分，便于完成硬机器人由于无法适应环境而无法完成的任务。

如果水母能不断弯曲和变形自己的身体，为什么机器人不这样做呢？这就是生物启发机器人的诞生。

2016年，一个由哈佛大学(美国)领导的研究团队创建了章鱼型的完全自主的软机器人。

但把想法付诸行动并不容易。以工程资源模仿多年的进化有很强的局限性，特别是当迄今为止用于制造机器人的许多技术和科学与自然生物几乎没有或根本没有关系时。我们需要重新考虑一切，不要钢铁和大型引擎。必须使用或甚至开发更柔软、适应性更强、重量更轻的新材料，例如硅胶或塑料。

软材料是容易屈服于接触压力的材料，他告诉我们字典(e)。从广义上讲，软机器人是指在结构上施加某种力后在某种程度上变形的机器人。这种特性不仅使其能够调整形状以到达难以到达的地方，而且由于受到外部力量的影响而变形，因此对其环境的冲击风险较小。

如何制造软引擎

机器人的身体，就像汽车的底盘一样，如果没有发动机来移动它，那就什么都不是了。正是发动机并不是软的，所以研究人员不仅研究新材料，而且研究新的行为体(在机器人中产生运动的元素)。

其中包括SMA(经变形后在加热时恢复原始形状的镍和钛合金)或IPMC(可想象为介于两者之间的电解质膜的薄夹层的聚合物-金属离子化合物面包！面包一种贵金属，当你在两者之间施加张力时折叠起来面包！面包页:1。虽然也可以使用通过空气、水或其他压力液体膨胀(和变形)的膀胱等较为常见的行为体。

控制这些机器人，使它们像我们所期望的那样行为，比众所周知的僵硬的机械手臂要复杂得多。

如果我们想到一个触手，我们就很难预测它将如何移动来到达一个物体，因为它确实有很多方法来实现它，而我们的人类手臂只能通过几种方法来实现。

如何控制不可预测的东西？一种可能是采用机器学习技术，特别是强化学习，这是一种模拟和控制软机器人的一个有希望的选择.

这些技术在某种程度上模拟了人类建立软机器人行为的心理模型以及定义和处理软机器人行为的过程。为此，它进行了多次连续测试，以产生指挥命令，并通过加强成功的命令和惩罚失败的命令来监测目标是否实现。

软肋的成功

但是，繁殖动物对机器人工程师来说是相当有趣的，但也许不是太有用。例如，受海星启发的机器人有什么用？也许没什么，但如果我们不把它看作一颗在海底行走的海星，而是把它想象成一只张开双足动物的爪子呢？

目前最成功的软机器人应用包括软爪。



软爪模型。白色是由气动膀胱组成的。蓝色是一种弹性热塑性塑料，它与零件形状自适应。由自动和机器人中心(UPM-CSIC)开发。

机械爪在工业中广泛应用于快速准确地移动零件，但与手臂一样，它们通常是刚性的和坚硬的，不太适合加工水果或其他软物体。

来啊软夹点他们来了一个现实可以从普通制造商.

大象小号的概念也随着实际应用的出现而演变，特别是在检查任务或医疗应用方面，例如内窥镜检查.

此外，新材料和新演员已经在为四肢(肩部、手肘、手、膝盖、脚踝)的康复研制外骨骼方面取得了一定的成功。它变形的能力为对用户关节施加力提供了必不可少的内在安全组成部分。

如果你很难想象动物启发的软机器人，你必须知道，它们并不是唯一一个工程试图模仿的生物，因为它们也是第一个机器人植物，当然是柔软的，其叶子对水分敏感，或其根深蒂固。

未来将是混合的

我们会有一个被软机器人包围的未来吗？

还有很多工作要做但是机器人的未来肯定不会也不会硬的也没有软的，而是混合。这将类似于人类的情况，人类可以拉伸肌肉，使其具有必要的结构刚度，以便有力地撞击云团或使其松弛，从而使它们能够通过相互适应的形状相互拥抱。

未来的机器人可能会因任务的不同而有所不同，要么变形，要么变形。这就需要在演员、传感器、材料和控制技术方面取得进一步进展。自机器人问世以来一直在使用的相同的一套辅助技术。