河蟹抖抖病怎么解决( 二 ) _河蟹-「四川龙网」

软体机器人是怎样产生的
我们看一下这个软体机器人到底是什么时候产生、怎么产生，以及它总体的一个发展趋势是什么样的。从这个图上来看， 2011年的时候，由George M.哈佛大学的老先生，他最早在美国国家科学院刊上面发表了一篇文章，隔年又在《科学》杂志发表了一篇文章，他讲到用硅胶材料做出了一个能够爬行的四足动物，但是它只有一种材料。
随着研究的快速发展，逐步地到了向多材料发展，就是上边最右边这个图，通过3D打印从单一材料到多材料的过渡。右下角这个图是人们逐步把智能液态的响应材料加入到了硅胶材料当中，让它能够对外部的应力。就是当它拉它、卷它的时候，它的内部的液体会产生一部分的变化，比如光强以及传感的输出会发生变化，这样就为软体机器人加入了一定的智能。
再到下面中间这张图是去年在《自然》杂志上面发表了一篇很有名的文章，用液体化的3D打?。?把所有的驱动、传感、甚至控制器都打印到了一个小小的章鱼上面，可以通过柔性的，像逻辑控制器FPGA来控制章鱼的八个触手，产生有规律的、节律的运动。
右下角这个图是科研人员将培养的小鼠细胞对它进行了一个基因编程，让这种小鼠细胞对外部的光强能够产生反应。当他把小鼠的细胞平铺到一个黄金材料上的时候，就可以做成一条鱼；这条鱼在外部光强的响应下会产生波动。
所以从2011年到2017年，这七年的时间内，软体机器人从单一的材料过渡到了多材料，再到了智能材料，最后有可能到生物材料，这是一个发展的趋势。所以从这个趋势结合起来讲，未来的发展方向一定是它结合驱动、传感、变刚度、多功能的复合材料，以及添加软体机器人的控制方法。目前控制方法这一块是比较欠缺的，这是一个学术或者是创新方面的一个主要的发展趋势。
软体机器人用来干什么
那么这个软体机器人用于干什么？首先第一个是用于抓持作业，这个抓持作业就如这个图上所看到的，左边这个蓝色的球状是康奈尔做出的样机；中间的这个是北航的气动软体抓持器，左下角的是费斯托做出的一个仿生的抓持器。这一类所有的软体机器人是用于抓持作业，抓持作业就是相当于物品分解或者是抓持形状不一、大小不等的物体时发挥它的优势。
课件中的视频用小动图代替
下面给大家看一个视频，尊重一下最早的一批（2010年）软体机器人的开拓者或者说是先驱，通过动画片里面机器猫的手，一个类似于圆形的东西，能够包裹住被抓的物体。它的原理，一抽气所有的沙子就会聚集，然后就会变硬，把物体包覆在里面，同时变硬；然后把这个物体包覆住了，当它再往里面充气，沙子变松了之后，就完成了放置，这样循环往复，完成抓持与放置的作业。
第二类的应用需求是在于医疗、康复与微创，医疗康复包括上肢的软体的康复训练，以及下肢的康复或者助力；同时也包括了软体的微创手术这个方面，它也可以发挥一定的作用。
在康复上面它大概是什么样子呢？一个中风的患者，一旦中风之后，他很难去拿捏一个东西。但是当他戴了一个外部的手套，这是一个软体的驱动器，把软体驱动器做在手套上面，就可以被动地带动这个手指完成某些既定的运动。它跟手的一个安全的交互，保证了整个人机交互的安全性，这是由于软体驱动器自身的优势所带来的。
在座的有很多同学，有很多是博士生，你们要发论文，产业界也可以看一些这样的论文，来引导产业的方向。软体机器人的发展是非常快的，是当今机器人领域里面最重要、最前沿的一个方向，主要是从两个方面，就是基本的《Nature》和《Science》杂志的论文，2012年到2017年发表的论文数远远超过了前十年或者前几十年的论文数量，今年可能是10篇左右都是关于软体机器人的。而软体机器人还专门成立了一个杂志，就叫《软体机器人》，它的影响力也是机器人里面排名第一位的，所以说这是未来的一个前沿的方向。

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