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439大自然神奇的力量，帶給機器人專家很多研發(fā)靈感。
比如植物的生長。
當植物每天接受長時間的太陽光照時，通過細胞分裂(有絲分裂)和幼苗上胚軸或生長點的擴展，植物會迅速長出葉子和莖，這將支持未來花朵或果實的生長。
植物的生長方式給麻省理工學院的工程師帶來了靈感，于是他們開發(fā)出一種靈活機器人。
靈活機器人采用鏈狀附件設(shè)計，使其延伸得足夠靈活，因此能夠在任何必要的配置中扭轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動。
同時，它又具有足夠的剛性以支撐重負載，或施加扭矩以在狹窄的空間中組裝零件。
靈活機器人由一個“生長點”或變速箱組成，該變速箱將松動的互鎖塊鏈拉入盒子，將鏈條單元鎖定在一起。
任務(wù)開始時，靈活機器人會以剛性附件的形式將鏈條逐個送出。
任務(wù)完成后，機器人可以收回附件，并以不同的長度和形狀再次將其伸出以迎接下一個任務(wù)。
這項研究部分由日本軸承制造商NSK Ltd資助。
填補狹窄空間機器人靈活作業(yè)的空白
在相比寬闊開放的工廠中，移動機器人實現(xiàn)自主導航毫無困難，但是對于在狹小的空間里，或者是雜亂的貨架后面，甚至是擰開汽車發(fā)動機的油蓋，目前的機械手可能無法實現(xiàn)。
靈活機器人的研發(fā)也許就可以填補這方面的空白。
福特基金會工程學教授Asada表示，“機器人的實現(xiàn)與實際工廠完全不同，它是在某種抽象水平上展現(xiàn)出相同的功能。”
在實驗中，機器人被編程后，它會繞著障礙物從其基座延伸或在擴展時轉(zhuǎn)過身。
也就是說，它已經(jīng)足夠靈活了。
據(jù)研究人員表示，如果將抓爪連接到機器人的生長尖端或變速箱上，則靈活機器人可以生長得足夠長，以在狹窄的空間中蜿蜒，然后施加足夠的扭矩來松開螺栓或擰松蓋子。
團隊的研究員Emily Kamienski認為，自動維護是機器人可以完成的任務(wù)的一個很好的例子。她說：“引擎蓋下的空間相對開闊，但最后一點是必須在發(fā)動機缸體周圍導航或到達機油濾清器的地方，這是固定臂無法觸及的地方。而這個機器人可以做類似的事情?！?
關(guān)鍵是解決“最后一腳”
“最后一腳”是指機器人任務(wù)或探索性任務(wù)的最后一步。
機器人一般都花費大部分時間穿越開放空間，但其任務(wù)的最后一步可能涉及在更緊湊、更復雜的空間中，因此它需要進行更靈活的導航以完成任務(wù)。
目前，該團隊已經(jīng)設(shè)計出各種概念和原型來解決“最后一腳”的問題，包括由柔軟的氣球狀材料制成的機器人，這種材料可以像藤蔓一樣生長，毫無壓力地通過狹窄的縫隙擠壓。
但是，遺憾的是，一旦機器人蠕動到目的地，這種柔軟的可擴展機器人還不夠堅固，無法支撐執(zhí)行器所需的末端執(zhí)行器，例如抓手、相機和其他傳感器。
福特基金會工程學教授Asada說：“我們的解決方案實際上不是軟的，而是巧妙地使用剛性材料?！?
研究人員設(shè)計了一個變速箱來代表機器人的“生長尖端”，就像植物的芽一樣，隨著更多的營養(yǎng)素流向該部位，尖端將產(chǎn)生更堅硬的莖。
在盒子中，它們裝有齒輪和電動機系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于拉起流化的材料，在這種情況下，彎曲的3D打印塑料單元序列相互連鎖，類似于自行車鏈條。
當鏈條被送入盒子時，它繞絞盤轉(zhuǎn)動，絞車通過第二組電機進行編程。第二組電動機被編程為將鏈條中的某些單元鎖定到其相鄰單元，再將其從盒子中送出時形成剛性附件。
研究人員通過對機器人進行編程，將某些單元鎖定在一起，而其他單元則保持解鎖狀態(tài)，使其形成特定的形狀，或在某些方向“生長”。
資料來源：麻省理工學院
當鏈條被鎖定且狀態(tài)是剛性的時候，其強度足以支撐1磅重（不到1斤）。
柔性制造或再添新成員
柔性制造作為一種具有旺盛需求和強大生命力的生產(chǎn)模式。
機器人在汽車和3C電子制造行業(yè)的應(yīng)用占比超過65%，柔性抓取、靈活作業(yè)甚至能自主避障的機器人都是精密智能倉庫亟需的設(shè)備。
在新一代的信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的發(fā)展主線下，如果將靈活機器人用于生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，以其柔性化的生產(chǎn)能力，必將帶來顛覆性的工廠革命。
