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未來機器人發展的重要趨勢之一：以柔克剛

2019-3-1 來源：- 作者：-

　　近年來，在自動化需求的強勁帶動下，全球掀起了一股（gǔ）機器人發（fā）展的熱潮，形形（xíng）色色、各具功（gōng）能的機器人產（chǎn）品（pǐn），開始（shǐ）頻繁出現在我們的視野之中。但不管是工業級的搬（bān）運、分揀、切割等機器人，還是消費級的掃地、醫療、教育等機器人，它們普遍透露出冰冷和僵硬（yìng）的感覺，“鋼鐵戰士”的形象不僅拉遠了（le）與人（rén）的（de）距離（lí），還在一定程度上限製了自身的應用。

　　在這樣的背景（jǐng）下，“柔性機器人”概念開始逐漸（jiàn）被提出。通過柔軟材料的利用，驅動方式的創新，人們（men）希望機器人能夠擁有更好的環境適應性、安全性以及人機互動能力（lì），以此在（zài）先（xiān）進製造業中（zhōng）可以發揮出更大的價值。

　　柔性機器人你了解嗎？

　　毫無疑問，柔性機器人作為一種新型產品，充滿了科學家式（shì）的浪漫，但這卻不是科學（xué）家們“柏拉圖（tú）式”的空想。從2015年開（kāi）始，伴隨著我國科學家成功論證液態金（jīn）屬柔性機器（qì）人的可能性之後，柔性機器人便（biàn）已經實現了理論與技術的突破，後續相關成果（guǒ）也（yě）越來越多的出現在我們麵前。

　　而（ér）從逐漸麵世的產品中，我們也對柔性機器人有了更清晰的認識。簡單來說，柔性機器人需要具備材料（liào）的柔軟性、優良的（de）環境適應性、超強的（de）安全性，以（yǐ）及良好（hǎo）的人機互動性（xìng），需要破除傳統機器人關節的（de）僵硬和（hé）材料的剛強，朝著（zhe）更（gèng）輕、更（gèng）軟、更協調、更自主的方（fāng）向發展。

　　目前，柔性機器人被主要分為了兩（liǎng）類，一種是工業柔性機器人，還有一種是生物（wù）柔性機器人，它們因為領域應用的不同，其定義也相去甚遠（yuǎn）。其中工業柔性機器人（rén）是（shì）從製造（zào）業的角度定義的，專指運用機器視（shì）覺的六軸以上工業機器人，而生（shēng）物柔性機器人則是從生（shēng）物學角度（dù）來講的，主要指模擬生物柔（róu）性與靈活性創造的仿（fǎng）生機器人。

　　現有的柔（róu）性機器人雖然有著諸多優點，但由於大多處於實驗室階段，不（bú）少的（de）產品還是半成品。比（bǐ）如有的產品在材料上（shàng）仍在使用剛性（xìng）材料，有的產品隻是（shì）多（duō）個硬質單元（yuán）組成的簡（jiǎn）單結構，有的產品（pǐn）在外表柔軟性和連接平滑性上還（hái）存在諸多不足等等。總而言之，柔性機器人當（dāng）前隻是提供了一個行業發展的價值方向，未來還有一很長段道路需要走。

　　其（qí）行業發展難點為何？

　　那（nà）麽，對（duì）於柔性機器人的行業發展來（lái）說，其本身的（de）難點究竟是什麽呢？針對這個問題（tí），我們還需要從（cóng）工業柔性（xìng）機器人（rén）與生物柔性機器人兩個不同的角度來分析。

　　從工業柔性機器（qì）人來看，首要的技術難點可能是材料。因為要保障工業機器人的柔（róu）性化作業，打（dǎ）破人機關係間的“工業圍欄”，促進人機交互的安（ān）全（quán）、順暢（chàng）進（jìn）行，傳（chuán）統的剛性連接器和外殼就（jiù）無法繼續使用（yòng），通過3D打印等方式尋找新材料或（huò）是首要任務。

　　而從生（shēng）物柔性機（jī）器人來看，驅動可能是主要難（nán）點，其次還有材料。仿生機器人主要模仿的不隻是（shì）生（shēng）物外形，還有材質、結構和運動方式，這既需要利用一些特殊材料（liào）來打造（zào）皮膚、肌肉等構造，也需要新的驅動（dòng）方式來讓（ràng）這些材料運動（dòng）起（qǐ）來（lái），相比於工業柔性機器人來說，其需（xū）要麵（miàn）對的難點更多更大。

　　但不（bú）管對於何種柔性機器（qì）人分類來（lái）說，對於新材料的研發探（tàn）索都（dōu）是必（bì）不可少（shǎo）的，可以說（shuō）柔軟的材料就是機器（qì）人柔性化實現的基礎，未來能否在材料的尋找上取得（dé）突破，將決定著柔性機器人的發展能否走向成熟。

　　兩大場景的應用潛力

　　當前，對於柔性（xìng）機器人的商業應用來說，主要集中（zhōng）在兩大領域，即工業和（hé）醫療。其（qí）中，醫療領域是柔性機器人典型性（xìng）和（hé）商業度（dù）較高的應用領域，潛力空間估值接近75億美元。

　　醫療機器人的柔性化運用可以分為（wéi）手術、康複、護理、救援、轉（zhuǎn）運等（děng）多（duō）個環節，以手術機（jī）器人的臨床性和產業化程度為佳。而達芬奇手術機器人代表了柔性機器人在該領域的一（yī）定水（shuǐ）平，其三個關鍵（jiàn）核（hé）心技術：可自由運動的手臂（bì）腕部、3D 高清影像技術、主控台的人機交互設計，分別對應了柔性機（jī）器的機器感知、機器行動和人機交互（hù）。

　　業內專（zhuān）業人士預測，柔性化的手術（shù）機器人在國內潛在市（shì）場空間約為（wéi）136億元/年，考慮潛在購買方需求數量以及適應症市場規模兩方麵因素，中性估算未來國內手術機器人規模將達到75億元/年。柔（róu）性機（jī）器人在醫療領域的發展空間十分巨大。

　　而對於工業領域（yù）的柔性機器人應用來說，隨著近年來協作機器人的大火，在機器視覺等技（jì）術的加持之下，其在工業上的作用將越來越為人所關注，未來市場需求隻會與日（rì）俱增（zēng）。以當前國內工業機器人的迅猛發展之勢，柔性機器人的工業（yè）化應用相對於（yú）醫療來說也將不遑多讓。

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