從大自然中攫取靈感，我們的機(jī)器人正變得越來(lái)越柔軟。近年來(lái)，機(jī)器人行業(yè)涌現(xiàn)出了一大批奇形怪狀的、未來(lái)感十足的機(jī)器人：夾具（EOAT）像章魚(yú)觸手般靈活的機(jī)器人、在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)鉆來(lái)鉆去的機(jī)器人、在水下自制能量的機(jī)器人…… 這些發(fā)明無(wú)一不挑戰(zhàn)著我們傳統(tǒng)思維中對(duì)機(jī)器人發(fā)展方向的設(shè)想。

機(jī)器人的柔性執(zhí)行器能使人造肌肉出現(xiàn)“蠕動(dòng)”狀態(tài)

新加坡國(guó)立大學(xué)（NUC）使用柔性面料制成的外骨骼手套

　　據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2020年，全球機(jī)器人行業(yè)的市值將達(dá)到1880億美元，但現(xiàn)階段的機(jī)器人還有很多不足，如它們都是用剛性材料，如金屬、塑料制成的?？梢韵胍?jiàn)的是，未來(lái)的機(jī)器人會(huì)更輕、更柔軟、對(duì)外部動(dòng)力依賴程度更低，到時(shí)候人機(jī)協(xié)作會(huì)更安全、更協(xié)調(diào)。

　　上圖為今年6月在新加坡展出的軟體蛇形機(jī)器人。該機(jī)器人主要由硅膠管制成，研究人員Rolls-Royce在機(jī)器人身上裝了一些“關(guān)節(jié)”，不同于工業(yè)機(jī)器人的“軸”，這些“關(guān)節(jié)”由控制器驅(qū)動(dòng)，通過(guò)向硅膠管施加壓力來(lái)促使機(jī)器人發(fā)生形變，機(jī)器人沒(méi)有了自由度的限制，更靈活，也更敏捷。

　　據(jù)悉，這款機(jī)器人可被放進(jìn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行“體檢”和故障排查，這為機(jī)場(chǎng)節(jié)省了拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)所需的時(shí)間，降低了人力成本。

　　目前，軟體機(jī)器人大多用于倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)和食品行業(yè)，如 Blue Apron、Plated和HelloFresh，用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛性材質(zhì)的工業(yè)機(jī)器人完成一些柔性作業(yè)。

　　上圖中抓取仙人球的機(jī)器人（氣動(dòng)軟體抓持器）由北京航空航天大學(xué)設(shè)計(jì)，可正反彎曲，能夠輕松抓取各種類型的物體。在不久前的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國(guó)自動(dòng)化公司Festo與北航合作發(fā)明的機(jī)器人手Octopus Gripper受到了默大媽的青睞，該機(jī)器人仿照章魚(yú)觸手的吸盤(pán)，通過(guò)抽出空氣夾緊物品。

　　海洋也給發(fā)明者們帶來(lái)了別的靈感。

　　浙江大學(xué)的學(xué)生從海洋生物鰩魚(yú)（蝠鲼）的柔軟身體與柔性撲翼推進(jìn)獲得啟發(fā)，利用介電高彈體薄膜作為軟體人工肌肉驅(qū)動(dòng)器，讓機(jī)器魚(yú)獲得驅(qū)動(dòng)力。

　　而英國(guó)的布里斯托大學(xué)研發(fā)了一款能通過(guò)覓食微生物為電池供能的水下機(jī)器人Row-bot。該機(jī)器人裝備有微生物燃料電池，吸進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化的污水及微生物后，它能通過(guò)生物降解發(fā)電，為自己提供動(dòng)力。研究人員正與環(huán)保組織和污染企業(yè)談?wù)摵献魇乱耍?jì)劃將Row-bot用于污水處理和工廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

　　當(dāng)然，軟體機(jī)器人的蓬勃發(fā)展并不意味著剛性機(jī)器人的消失。即使柔軟如布偶娃娃，它們內(nèi)部也藏有剛性的馬達(dá)和塑料外殼。

　　可以肯定的是，單純生產(chǎn)柔性?shī)A具而不生產(chǎn)配套剛性組件和相關(guān)系統(tǒng)的企業(yè)是無(wú)法生存的，Empire Robotics是全球第一家柔性?shī)A具制造商，而它現(xiàn)在已經(jīng)倒閉了。這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于，客戶想要的是一整套生產(chǎn)設(shè)施，包括機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)，而不單單只是一個(gè)機(jī)器人、一個(gè)末端工具。

　　上圖為Cambridge Consultants發(fā)明的水果采摘機(jī)器人，不同于一般夾具，這個(gè)機(jī)器手裝備有機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，能智能識(shí)別抓取對(duì)象，計(jì)算抓取順序，并舉起、放下物品。研究人員Wrench表示，他希望能看到有朝一日機(jī)器人能和人一起工作，比如收獲像梨、蘋(píng)果這樣已“受傷”的果實(shí)。

　　無(wú)論如何，機(jī)器人行業(yè)內(nèi)將充滿競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)器人企業(yè)也將面臨緊迫的發(fā)展壓力。