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王煜:制造软体机器人依赖于机器材料的发展

2018-08-26 06:57 来源: 新华网

日前,2018世界机器人大会在京举办。大会论坛邀请机器人领域的国内外顶尖专家开展交流和探讨。大会期间,香港科技大学机械及航空航天工程学系教授王煜接受新华网采访,介绍了软体机器人的应用及发展。

新华网:软体机器人是如何发展起来的?

王煜:传统的钢体机器人技术发展具有局限性。因此,我们考虑用不同的材料、驱动、技术来制造新一类机器人,将机器人与人的互动做得更好。

如果能把新的材料驱动技术发展起来,或者拥有全新结构的机器人,搭建一些新的功能,机器人就能够适应新的需求。近几年,无论从技术上还是市场需求上,软体机器人变为一个新兴的机器人行业趋势。因此,从技术发展和市场需求考虑,学术界、研究界以及企业界已经开始投入研究、制造软体机器人。

新华网:软体机器人的研究面临哪些困难?

王煜:每一个技术的发展都有一定的背景。首先要有需求,第二要有相应的技术可行性。

2012年左右,几个化学教授用软胶材料制作了一些能够表现机器人性能的简单的软体机器人。行业和学术界对此非常看好,于是,他们投入更多的精力与资金来研发软体机器人。软体机器人能有如今的突破与发展,依靠的就是创始者和开拓者为我们指路。但我们也面临了一些新的挑战,例如,因为要用不同的材料尤其是软材料来做机器人,所以用金属制造机器人的那些成熟方法就无法适用了。因此,要去探索、研究新的方法,不只是设计方面,还有材料、驱动结构等。

新华网:软体材料的发展现状如何?

王煜:制造软体机器人依赖于机器材料的发展,找不到合适的材料,就会对机器人的制造产生很大阻碍,这也是机器人发展中遇到的最大难题。

现在通用的软体材料是聚合物、化合物,也就是塑胶或者软的塑胶。有一些材料拥有记忆力或者传感性,甚至可以被驱动。其中,最容易实现的驱动是气体驱动,即材料因气压膨胀后产生驱动力。最好的驱动是电驱动,但是软材料中可以被电驱动的材料有很多局限性。材料变软后还会带来一些问题,例如寿命变短、承载力降低等。因此,大家都希望能够找到更好的材料,把结构、传感、驱动结合在一起,制造出具有软体功能的新机器人。

新华网:未来,软体机器人有哪些方面的应用?

王煜:总体来说,软体机器人在医疗、康复方面是最有市场前景的。

未来最好的应用点是在医疗和康复领域,例如软体手、软体臂。我们希望有一种康复性机器人,在患者康复过程中可以与人的手臂和腿进行互动,从而实现患者的康复。第二,我们希望软体机器人可以做到如同手指一样灵活。运用钢体结构加上铰链、马达驱动做出来的机器手,已经做了40年,但是突破并不大,因此,我们想用软体来做机器手。这个方面目前有一些进展,但不是很大,因为受到了材料和驱动的局限性影响。

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作者: 吕芮光   [责任编辑: 李浩]