誰來定義機器人的形狀？

誰來定義機器人的形狀？

當你談到機器人時，你首先想到的是金屬外殼嗎？不管它有多先進，它都是金屬，全是鋼製的，防火防彈？

還有各種各樣的電子元件，電線，齒輪，焊點，螺絲，就像樂高一樣，每一個火花都伴隨着閃電，在化學元素週期表中有一些東西，一定是在機器人上。

然後，這些機器人用一種音調說話，有時還帶着重型武器

如果你遇到了以上三點，那就意味着你正在遠離青春。

更爲嚴重的是，上述“機器人”屬於“仿人機器人”，是指外表和功能都模仿人類的智能機器人，它可以看作是機器人的“狹義肖像”，實際上，機器人所包含的不止這些。

三千年前，“機械女士”

機器人的歷史可以追溯到公元前1066-771年，據古籍記載，西周時期，七巧匠偃師向周穆王獻上了“木偶藝妓”，成爲人類對機器人最早的幻想。

首先，現代機器人技術和機器人造型技術的發展對機器人的印象產生了很大的影響。

然而，無論是影視劇還是科幻小說，所有的機器人都被塑造成具有“超人”能力的“人形”機器人，正是所謂的“偃師造人，唯心難”：隨着機器人外形制造技術的發展，如何讓機器人真正像人一樣“有心”，成爲現代科學家研究的課題，也就是人工智能時代的機器人研究。

實際上，波士頓動力公司開發的Atlas和意大利理工學院開發的iCub都是現金機器人的代表。

機器人越像人類，就越先進？

事實上，機器人和人類或某些動物一樣，都是基於仿生學的懶惰，與其憑空想象一個“機器人”，不如從葫蘆裏畫一幅畫，畢竟，大自然不可思議的工藝是最符合物理、化學和生物學原理的，地球上每一種生物的產生都是幾千年進化的結果，是經過時間驗證的“當前最佳解決方案”，所以，當然，當科學家想要製造出模仿人類行爲和思維的機器時，人類的形體當然是優先考慮的。

而關於機器人外形的第一個問題仍然是各種電影和電視劇，在最近的電影和電視劇中，先進機器人的外形塑造已經從“人”的外形中分離出來，它們是任意變形和變化無常的，顯示了人類擺脫身體控制的渴望，在中國“古典文學”中，只有“人的世界”之外的存在才能被賦予這種能力。

機器人行業流行“軟可愛廢風”

近年來，“軟機器人”的發展在許多國家已成爲熱門，今年4月，在韓國首爾舉行的IEEE軟件機器人國際會議（ROBOSOFT 2019）向世人展示了世界尖端的軟件機器人。

所謂軟機器人，是指由柔軟多變的材料製成的具有巨大科研和實際應用潛力的機器人，目前，未來可應用的材料包括智能材料、生物材料以及其他具有先進技術的單一或多樣化材料。

例如，耶魯大學的研究人員最近開發出一種軟機器人，它可以通過使用橡皮泥作爲填充物，添加變形層和運動層來改變其形狀，並在IEEE國際機器人與自動化會議ICRA上展出。

把橡皮泥變成機器人需要多少步？

耶魯大學的研究人員說有三個步驟。

第一步是把麪糰做成圓筒狀。

第二步是抹膩子。

第三步是在膩子上再塗一層。

現在你有了一個橡皮泥機器人-一個在橡皮泥裏的戰士。

所有的祕密都在外面的兩件衣服上，它們的功能是“變形”和“運動”，它們可以重疊、縫合或粘在一起。

用石膏包裹的變形層，填充着密集的特色繩索，就像毛衣一樣。

它由多條平行縫合在聚氨酯織物基材上組成，電纜間距爲0.75cm，共20根電纜。

電纜線的抗拉強度和不同的間距與油灰的軟硬程度密切相關，當電纜開始拉動時，油灰筒中間的截面半徑會發生變化，油灰會發生變形，你可以得到一個摺疊的麪糰，如果它是連續的，你甚至可以看到它在蠕動。

機器人的運動層幫助它滾動。

移動層是一系列向外的，平行的安全氣囊。

當氣球按一定的順序充氣時，塑料筒開始滾動。

我們知道當忽略摩擦時，角加速度與轉動慣量成正比：α=t/J，少量的壓力（≈3psi）就足以快速有力地充氣使機器人移動。

雖然從圖片上看，機器人就像一個裹着報紙的烤紅薯，但變形函數和運動函數的概念可以給未來帶來無限的可能性。

例如，在搜救工作中，我們可以使用橡皮泥作爲材料，作爲傳感器或信號發射器等設備的有效載體，由於變形的能力，一個大直徑的圓柱體可以用來快速穿越平坦的地形，當遇到障礙物時，機器人可以改變形狀並通過障礙物。

或者更廣泛地說，應用包括有限的資源，例如將形狀從球形機器人更改爲機器人手臂關節，利用這種變形系統，機器人可以被變換成不同的形狀，執行不同的功能。

2016年，哈佛大學宣佈成功研發出世界上第一個以章魚形式出現的軟體機器人，名爲“章魚機器人”。

研究人員當時受到章魚的啓發，現在，他們的靈感來自澳大利亞孔雀蜘蛛，他們已經成功地開發出了一個高級版本的octobot的“蜘蛛機器人”，然而，在過去，章魚只有人的手那麼大，但蜘蛛只有毫米級。

更重要的是，章魚和蜘蛛都沒有電池、芯片或硬電子元件，因此它可以在不連接計算機的情況下自主移動，章魚有一個燃料儲存系統，但蜘蛛使用微流控系統來獲取能量，不僅如此，它還有一套空氣管道系統，通過這個系統，液體被抽出來驅動四肢。

爲了讓這種蜘蛛更漂亮，研究人員還用彩色液體裝飾它的眼睛和腹部，使它更像真正的澳大利亞孔雀蜘蛛，與其說哈佛大學是軟機器人的創始人，不如說是仿生學的良知。

納米級軟材料將與瑞士Gunjan Agarwal一起首次用於醫療和環境任務。

他開發了一種硅橡膠驅動器，可以模擬肌肉運動，他還與洛桑大學合作，使用這種柔軟的機器人幫助中風患者康復。

用魚線和柔軟機器人制成的康復帶系在中風患者的腰部，當空氣進入時，魚線纏繞的位置將引導整個駕駛員的運動，從而帶動患者進行訓練，幫助他們恢復運動敏感性。

像軟件機器人這樣有趣的項目怎麼會比麻省理工學院少呢？他們發明了一種可以潛入水中的機器人。

麻省理工學院的軟件機器人是由含水率爲90%的水凝膠製成的，傳統的水凝膠在水中很難檢測，但這種材料非常脆弱，麻省理工學院發明了紫外線輻照水凝膠的新配方。

他們用自己改良過的水凝膠組裝了“捉魂魚爪”、“風掃腿”和“機器魚尾巴”。

麻省理工學院希望用它們來取代那些干擾海洋生物正常生活的水下探測器，他們在醫療領域也有更大的“野心”，這些軟機器人將實現長期藥物釋放和輔助手術。