柔性机器人技术 柔性机器人技术背景介绍

“柔性机器人”为何太阳一晒就跳跃？

利用太阳能转化成自身能量。

柔性机器人技术 柔性机器人技术背景介绍

柔性机器人技术 柔性机器人技术背景介绍

柔性机器人技术 柔性机器人技术背景介绍

合肥工业大学成功研发了一种可在低电压及太阳光照射下，产生大变形的新型碳纳米管柔性薄膜智能驱动器，并模拟人类“弹指”的手部动作，设计研发了在外部光照下产生跳跃运动的柔性“机器人”， 该成果日前发表在重要学术期刊《先进功能材料》上。

柔性智能驱动器可将光、电、热、湿度等外部能量，直接转化为器件本身的机械变形，无需通过繁琐的能量转化装置，因而吸引了科学家们广泛研究兴趣。 但对于简单结构、快速大变形、多源响应，以及能对飞行、跳跃等复杂运动进行模拟的柔性驱动器研究仍面临诸多挑战。

随着仿生学和机器视觉的进展，柔性机器人这一新兴的弹性柔软、多功能和生物激发的分支出现了。柔性机器人主要由易变形的物质组成，如液体、凝胶和弹性体，与生物组织和器官的弹性和流变特性相匹配。

基于仿生学的柔性机器人，因其设计初衷在于能在各种复杂环境中代替甚至做到人类所不能，它们需要与软材料、生物或人工的生物功能进行交互，因此机器感知层的材料，一般杨氏模量大于10^9 Pa（参考皮肤、肌肉等结缔组织的杨氏模量为10^2 ~10^6 Pa）。

柔性机器人的控是难点，机器行动依靠的则是每一个活动关节处装有的驱动器（actuator）。目前应用于柔性机器人的执行机构类型，包括电活性聚合物、绳驱动器、形状记忆合金以及流体驱动器等；控制方案更难，有待研发。

机器人领域十大前沿技术，你知道几个？

近些年来，机器人行业发展迅速，机器人被广泛应用于各个领域尤其是工业领域，不难看出其巨大潜力。与此同时，我们也必须认识到机器人行业的蓬勃发展，离不开先进的科研进步和技术支撑。以下，我们将盘点十大机器人前沿技术，供各位机械精英参考。

1.软体机器人——柔性机器人技术

柔性机器人关阀门

柔性机器人技术是指采用柔韧性材料进行机器人的研发、设计和制造。柔性材料具有能在大范围内任意改变自身形状的特点，在管道故障检查、医疗诊断、侦查探测领域具有广泛应用前景。

2.机器人可变形——液态金属控制技术

英国科学家通过编程控制液态金属

液态金属控制技术指通过控制电磁场外部环境，对液态金属材料进行外观特征、运动状态准确控制的一种技术，可用于智能制造、灾后救援等领域。

液态金属是一种不定型、可流动液体的金属，目前的技术重点主要集中在液态金属的铸造成型上，液态机器人还只是一个美好的愿景。

3.生物信号可以控制机器人——生肌电控制技术

意大利技术研究院研发的儿童机器人iCub

生肌电控制技术利用人类上肢表面肌电信号来控制机器臂，在远程控制、医疗康复等领域有着较为广阔的应用。

4.机器人可以有皮肤——敏感触觉技术

触觉机械手“Gentle Bot”抓取西红柿

敏感触觉技术指采用基于电学和微粒子触觉技术的新型触觉传感器，能让机器人对物体的外形、质地和硬度更加敏感，终胜任医疗、勘探等一系列复杂工作。

5.“主动”交流——会话式智能交互技术

采用会话式智能交互技术研制的机器人不仅能理解用户的问题并给出精准，还能在信息不全的情况下主动完成会话。

苹果公司新一代会话交互技术将会摆脱Siri一问一答的模式，甚至可以主动发起对话。

6.机器人有心理活动—— 情感 识别技术

日本SBRH研发的Pepper对人的感情识别

情感 识别技术可实现对人类 情感 甚至是心理活动的有效识别，使机器人获得类似人类的观察、理解、反应能力，可应用于机器人辅助医疗康复、刑侦鉴别等领域。

对人类的面部表情进行识别和解读，是和人脸识别相伴相生的一种衍生技术。

7.用意念控机器——脑机接口技术

借助focausedu实现用意念写字

脑机接口技术指通过对神经系统电活动和特征信号的收集、识别及转化，使人脑发出的指令能够直接传递给指定的机器终端，可应用于助残康复、灾害救援和 娱乐 体验。

8.机器人带路——自动驾驶技术

“阿尔法巴”智能驾驶公交系统

应用自动驾驶技术可为人类提供自动化、智能化的装载和运输工具，并延伸到道路状况测试、国防军事安全等领域。

9.再造虚拟现场——虚拟现实机器人技术

mVR虚拟现实手术规划系统处理脊柱的临床案例

虚拟现实机器人技术可实现作者对机器人的虚拟遥控作，在维修检测、 娱乐 体验、现场救援、军事侦察等领域有应用价值。

10.机器人之间互联——机器人云服务技术

德国机器人展上的智能机械手

机器人云服务技术指机器人本身作为执行终端，通过云端进行存储与计算，即时响应需求和实现功能，有效实现数据互通和知识共享，为用户提供无限扩展、按需使用的新型机器人服务方式。

机器人柔性技术是什么？请围绕应用场景举例讲解

比如，斯帝尔“主动式柔性打磨机器人”，模拟打磨工匠的触觉手感设计，机器人本体与柔性感知神经网络系统、动力执行器与专注打磨应用而深度开发的底层控制系统深度交互融合，提高力反馈响应速度， 极具打磨优势：机器人在打磨、抛光、去毛刺过程中有恒力输出控制，并进行实时的主动式恒力智能补偿，有效解决机器人打磨控制难题，解决产品公带来的痛点难点，保证打磨质量，提高打磨效率。如果对我的回答满意的话，给个大大的赞吧。

食品工业精细化工序多，柔性机器人加快研发

现在提到机器人，很多人都不再陌生。

近年来，在自动化需求的强劲带动下，全球掀起了一股机器人发展的热潮，形形、各具功能的机器人产品，开始频繁出现在我们的视野之中。

但在食品工业中，机器人的应用却并不多。

这主要是因为很多食品既小又脆弱，而大多数机器人都无法完成这么精细的生产、抓取动作。

在这一环境下，柔性机器人开始发展。

柔性机器人的工作是由机器感知，机器行动和人机交互三大部分相互作用而完成的，具备高灵活性，可变形性，能量吸收特性等特点。

有业内人士表示，柔性机器人与普通机器人的区别包括材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等。

一般情况下，把柔性机器人分为两类，一是模拟生物的柔性与灵活性创造的仿生柔性机器人，另一类则是运用机器人视觉的六轴以上工业机器人。

如今，柔性机器人通过对软材料的应用，以及创新的驱动方式，从适应性、安全性、互动性等多角度出发，很大程度上改变了人们对机器人的认识。

国内外很多研究机构、学者都在寻求柔性机器人技术的突破口。

如果想要同时满足高灵活性、可变形性、能量吸收等特性，相关技术壁垒很高。

例如，在制造柔性机器人时，合适的软性材料非常关键。

有研究人员表示，柔性机器人却可通过材料本身的复杂性、兼容性和简化程度改变这些问题，比如它可以像人的手一样抓取鸡蛋，硬性机器人就没有办法实现这样的动作。

但是随着研究的深入，柔性机器人的研发正在不断突破。

例如，来自美国俄亥俄州某大学的研究人员则开发了一种基于折纸设计的新型3D打印柔性机器人，其可变形性使其形状变形来吸收额外的力，不需要任何额外的传感器来检测力并调整自身。

因此，对于机器的人工干预大大降低，保证作人员安全。

天津某大学一研究团队受自然界柔软的水母、轮虫等腔肠动物和浮游生物的启发，利用液滴的柔软无定形特性和柔性电子器件的超薄柔软特性，构建了一种全新的智能液滴液态全柔性智能机器人。

据悉，这款机器人外形小、柔性高，有良好的的运动和环境适应性。

就目前而言，应用到食品生产中的柔性机器人并不多，大部分柔性机器人还处于研究室阶段，传感元件和电路还有优化，性能也需进一步稳定。

但值得一提的是，柔性触手在市场上已初具规模，例如某软体机器人已经研发出了多款柔性触手，典型的有紧凑型柔性夹爪、圆周可调型夹爪、对称可调型夹爪等，可用于食品生产中。

柔性机器人能够极大的提高了食品行业生产效率、产品质量，更重要的是确保食品安全。

特别是食品行业中的产品容易破碎，且体积小，柔性机器人能帮助解决这个问题。

伴随着相关研究的深入，相信离柔性机器人应用到食品生产中的日子并不会太远。

什么是柔性机器人

自然界的很多生物都有自己的柔性和灵活性，柔性机器人其实就模仿了一些动物外形。柔性机器人可以做到像藤蔓一样自生长，柔软的身体延伸运动到各种角落；或者像章鱼一样，整个身体没有任何硬性的结构组织，就像《超能陆战队》里的大白；还有鱼类生物的水下机器人，柔软的“鱼鳍”如同真的鱼儿一样，在水中灵活运动。

柔性机器人指的是完全由柔性材料构成，没有多余硬性结构在其中，所以柔性机器人必然具备三种特性：

高灵活性：能够使得机器人在复杂的空间环境下进行灵巧的运动；可变形性：能够使机器人完成多种任务，减少航天器的运载成本；能量吸收特性，在交会对接或人机协同工作时，能够减轻碰撞所产生的作用力，提高安全性。

全球液态全柔性智能机器人在天津大学诞生

津云讯：近日，天津大学精仪学院黄显团队成功研发全球液态全柔性智能机器人，有望成为柔性电子产业和植入医疗器械的革命性突破。

《西游记》中孙悟空能够“72变”，甚至化身一只小虫钻到妖怪肚子里大显身手的故事寄托了古人对于微观世界的大胆创想。随着 科技 发展，柔性电子技术有望让这一神话变成现实。柔性电子器件具有超薄、柔性、可延展的“类皮肤”特性，在能源、医疗、通讯等领域拥有广阔前景。理论上，利用柔性电子技术研发的“软体”机器人可以反复改变形状，实现运动、抓取、运输和触觉感应等功能。但现阶段“软体机器人”依然面临“硬伤”，需要依赖传统的刚性传感元件和电路，阻碍了性能的实现。现代 的多元化需求急切呼唤“全柔性”机器人的出现。

来源: 津云