对于机器人来说,“硬”还是“软”的选择是近年来才出现的一个问题。随着机器人在工业领域大放异彩,其应用领域不断扩展,应用环节不断增多,应用场景不断深化,原有的硬性作业已经无法满足柔性化需求,不管是出于人机协作的安全性考虑,还是新兴领域的适应性考虑,都需要机器人软硬兼备。
于是乎从2011年开始,痴迷于机器人设计与幻想之中的人类,开始了对机器人“柔软化”的研发改造,凭借从仿生学角度获得的灵感,以及机械工程角度获得的设计,以及3D打印、智能材料提供的助力,终研发出了软体机器人。
据了解,软体机器人是柔性机器人的一种,其突出的特点是其本体材料为柔性材料,而不是传统的刚性外壳。这一特点让软体机器人能够更加的适应各种环境,即使受到外界冲击也不会产生大的伤害,同时能够在空间狭小、非结构下的环境下完成复杂的任务。
因此,可以说软体机器人的研究,是对刚性机器人的一种补充,是对现实生产需求的一种满足,是机器人应用场景拓展和深化的前提保障,是机器人产业未来发展的重要趋势之一。
目前,在3D打印、智能材料等的快速发展下,软体机器人的研发工作也有了显著的成果,美国以哈佛为首的多所高校就曾推出系列仿生软体机器人。与普通机器人相比,它们似乎具备“七十二变”的能力,能够满足不同领域的应用需求。
不过,根据已有的软体机器人的应用偏向来看,军事和医疗还是主要的两大发力领域。从军事应用场景来看,软体机器人“以柔克刚”的体质让其具备良好的抗打击能力,能够增强军事应用的存活性。此外,由于不具备电子元件和金属刚性材料,软体机器人能够在躲避各类电磁设备的侦察追踪,应用于侦察或突袭方面具有显著优势。
而从医疗领域来看,软体机器人由于硬度和柔软度与人类皮肤、肌肉等较为接近,可穿戴性和皮肤亲和性都远高于普通机器人,因此可以作为假肢、人造外骨骼等医疗材料使用,或者用作医疗模拟工具,来了解肌肉运动。
此外,软体机器人在医疗领域的大应用当属微创手术。不管是作为手术操刀手,以柔性控制消除传统手术的不稳定性,还是作为手术辅助工具,直接进入人体内协助医生手术实施,软体机器人都能成为微创手术领域的“秘密武器”。