软体机器人研究:与机器亲密接触 - 彭博社
bloomberg
Pneubotics的手臂没有刚性组件,靠空气驱动其模拟肌肉图片来源 Pneubotics在旧金山的一家前器官工厂内,德拉·希亚正在用缝纫机制造一台机器人。她为Pneubotics工作,这是一家日益增长的初创公司,设计能够灵活运动的软体自动化设备,并且可能与人类进行日常互动。“现在我们的过程更像是裁缝而不是工程,”Pneubotics的联合创始人索尔·格里菲斯说,他指着希亚操作的缝纫机上的厚乙烯基材料,希亚的官方头衔是“缝制机器人专家”。
明天的许多机器人可能与豆袋椅和充气城堡有更多的共同点,而不是今天工厂中的庞大工业手臂。软体机器人这一新兴领域的突破,正在将钢铁骨架和耗电的电机让位于纺织品,开始从实验室走向初创公司。想象一下一个像章鱼一样的机器人,它可以在灾难现场的废墟中扭动,但又有力量将砖块从受伤者身上拉开。或者一台可以安全地将老年人放入床上的机器。几家公司正在研究这些问题,通常是基于美国国防高级研究计划局(Darpa)赞助的研究,该局是五角大楼的一个部门,寻求并资助未来技术。“软体机器人有潜力影响各种机器人和机器设计,”市场研究公司Gartner的分析师杰拉尔德·范·霍伊说。“这是机器人演变中的一个关键发展。”
Pneubotics的第一个产品是一种工业机器人手臂,没有电机、轴承、轴或其他刚性部件。它是一个用乙烯基制成的外壳,内部衬有血管和软压力容器,能够储存空气、水或液压油,像肌肉一样工作。这个机器人看起来像嘉年华上的充气气球角色,但它可以在摔跤比赛中击败嘉年华的强壮人,或者至少能够在仓库中抓取和移动箱子,这与今天大多数静态的工厂手臂或亚马逊的小型货架取货机器人不同。 Allied Market Research估计,能够比人类更好地处理材料的工业机器人市场价值为100亿美元。Pneubotics的首席执行官兼联合创始人Kevin Albert表示,该初创公司预计在制造工作中也会有类似规模的市场,因为传统机器人太重或成本太高。
图片来源:Empire Robotics
Griffith是一位麻省理工学院的博士,2007年获得麦克阿瑟天才奖,他去年与Albert共同创立了Pneubotics,并获得了Darpa和他自己运营的研发孵化器Otherlab的资金支持。上个月,这家拥有六名全职员工的公司开始向研究实验室销售其机器人手臂。其工程师还在开发Albert表示可以出售给企业的建模软件。此外,Griffith表示,他招募了四名工程师开发能够增强穿戴者自然力量的衣物。在获得国家科学基金会15万美元的资助后,这一设计可能会导致一种更柔软的可穿戴外骨骼,超越Sigourney Weaver在电影《异形》中穿的笨重行走叉车。
在九月份,这家成立两年的波士顿初创公司帝国机器人计划开始发货Versaball Gripper,这是一种用于钢制机器人手臂的软抓取附件。Versaball是在康奈尔大学和芝加哥大学开发的,资金来自达尔帕。帝国的这种像豆袋一样的机器人手臂附件由一个气球状的颗粒物质袋组成,可以根据手臂试图抓取的物体的形状进行轮廓调整,并且能够紧握而不至于压碎。物理学家称之为“堵塞转变”;想象一下真空包装的咖啡袋,在你撕开密封之前,它们保持坚硬如石。帝国的研究与开发主任纳迪亚·程说,这个附件“非常简单,甚至没有任何电子组件”,她还在将这个抓手测试作为假肢手。过去一年,帝国获得了约200万美元的私人天使投资和国家科学基金会的小企业补助。
最终,机器人可能能够在更硬和更软的状态之间流畅切换。在七月份,程和麻省理工学院的机械工程教授安妮特·霍索伊发表了关于一种“软机器人”材料的研究,这种材料由蜡和泡沫组成,可以做到这一点,从而创建一个柔软的机械关节。他们表示,这可能有助于机器人执行搜索和救援操作。如果工程师们能够赋予它们智慧和力量,软机器人也可能进入我们的家庭。“孩子们可以骑在上面,”格里菲斯笑着说,尽管他承认多功能家用机器人仍然“遥遥无期。”