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什么是軟體機器人？
2021-08-27
對于機器人，我們都已不再陌生。不管是成果迭出的機器人比賽，還是形形色色的以機器人為主角的文藝作品，我們對機器人的陌生感逐漸降低。隨著科技的發(fā)展，機器人也不斷推陳出新，出現(xiàn)了不少有意思、有創(chuàng)新的種類。
我國科學家研制出一種身段柔軟靈活的機器人，它的個子雖小，僅有2厘米長、0.3克重，但是其功能卻讓人大開眼界，能在人們的指示下前往既定目標，以小小的身軀承擔重物，翻閱陡坡，無論是在嚴寒還是酷暑中都能正常使用。
這種迷你的軟體機器人正以其極強的綜合性能受到廣泛關(guān)注，人們期盼著未來它可以在廢墟狹縫、生物體內(nèi)完成各種復雜作業(yè)，它的面世也喚起了人們對軟體機器人的好奇，它與傳統(tǒng)的剛性機器人之間有著怎樣的區(qū)別呢？
機器人是指有獨立的自動控制系統(tǒng)、可以改變工作程序和編程、模仿人體某些器官的功能，并能完成某些操作或移動作業(yè)的機器。它們的出現(xiàn)可以代替人們的工作，在惡劣的自然環(huán)境或枯燥的重復性勞作中發(fā)揮作用。但是，很多時候，傳統(tǒng)的剛性機器人的應用情景有限，因此科學家們將目光轉(zhuǎn)向軟體動物，從它們的運動特性上攫取靈感，制造出具有更大自由度和變形能力的軟體機器人。制造軟體機器人首先以自然界的軟體動物為原型，模仿自然界中的生物軟體結(jié)構(gòu)設計，章魚、象鼻、尺蠖、水蛭等動物的仿生軟體機器人先后被成功研制出來。其次就是制作材料，軟體機器人由可產(chǎn)生大應變的柔軟彈性材料制成，并依靠自身形狀在空間上的連續(xù)變化來實現(xiàn)運動，其驅(qū)動方式主要有依靠形狀記憶合金驅(qū)動、氣動—液壓驅(qū)動、電活性聚合物驅(qū)動、電機一鋼絲繩驅(qū)動、化學驅(qū)動幾種方式。
作為一種全新的機器人，軟體機器人的優(yōu)點很明顯，如質(zhì)量輕、對目標形狀的適應能力強、與環(huán)境接觸碰撞力小等優(yōu)點，它可以變形、擠壓，能夠縮成一個小團再恢復原形，能夠鉆進非常狹小的空間里，還可以在粗糙的表面上前進，能夠繞過不規(guī)則的障礙物，能夠沿著繩子爬行等等。種種強大的本領(lǐng)使得軟體機器人在使用過程中具有天然的低風險性，特別適宜在空間無人狀態(tài)下使用。在醫(yī)療救援方面，軟體機器人的應用前景很廣闊，它們可以在狹小的空間找尋傷者，幫助救援。
目前，人們還在探尋更多關(guān)于軟體機器人的應用可能，如在太空中的運用，科學家們希望依靠軟體機器人實現(xiàn)針對空間碎片、廢棄衛(wèi)星等空間目標的捕獲，發(fā)揮其在狹窄空間操作的長處，在航天器內(nèi)部設備維護、空間站艙內(nèi)操作等任務中解決難題，利用大尺寸軟體機器人實現(xiàn)空間設施的長距離搬運。
總的來說，軟體機器人是一種科技含量高、前景良好的創(chuàng)新型機器人，它以材料科學、機構(gòu)學和控制科學為基礎，利用軟體材料的物理特性使機器人進行更簡單的高效運動。近年來，軟體機器人研究與開發(fā)作為一個新興的領(lǐng)域，也越來越受到關(guān)注，也許未來我們在生活中的方方面面都可以看到軟體機器人的作用。
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