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編 | 竭渴

智東西4月28日消息，據TechCrunch報道， 近日，迪士尼研究實驗室（Disney Research）的機器人專家開發出一款軟體機器人手臂，外形看上去像出自《超能陸戰隊》中「大白」原型。這條機器人手臂擁有氣式軀體、香腸式手指和內置投影機，觸感柔軟，可以進行物理人機互動。

軟體機器人可以更好的與人進行物理上的互動。這條機器人手臂的研究人員在相關研發論文中寫道：「在我們的期望中，進行物理人機交互時，機器人應該服從人類命令並能積極作出回應，以避免人身傷害和硬體損壞。我們的目標是開發出一個機械臂和手部系統，可以與人類進行物理交互，並輕柔地操縱物體。」

去年4月初，迪士尼就已經為他們的軟體機器人申請了專利。

一、走近「大白」的手臂

整體上看，這款軟體機器人手臂由機械部分和外部包裹的氣囊組成。

這條手臂的機械部分看上去相當普通——它有手肘和手腕，可以做出和其他許多機械臂同樣的動作，還使用相同的伺服器和其他一些系統。

（迪士尼軟體機器人手臂機械關節）

但是，這款奇蹟人手臂機械關節周圍的東西看起來就像大枕頭——研究人員稱之為「力感模塊」（force sensing module）。它們充滿了氣體，可以感知受到的壓力。這種機制具有雙重作用，既可以保護伺服系統免受人為損壞（反之亦然），同時也能實現自然的觸覺相互作用。

研究人員寫道：「將單個模塊放在在機器人的不同關節上，可以實現機器人對大面積的接觸力感知和空間感知，以此激發物理人機交互。獨立的感應區域還可以通過觸摸讓人類與機器人進行交流或引導其動作。」這種設計使得機器人會明白它正被人擁抱或觸摸，並做出回應。

這款機器人手臂的手指也充滿氣體，十分柔軟；它們是在 3D 印表機中製造出來的。每個充氣手指內的壓力感應器可以讓機器人知道，指尖是否抓握或被按壓得太用力，然後調整指尖的動作。

（迪士尼軟體機器人手臂手指設計示意圖）

其實，這款機器人手臂依然只是個產品原型。感應器無法感知力的方向，而且材料和結構在設計上也不是密封的，這意味著必須持續給它充氣。

儘管如此，但這款軟體機器人手臂的誕生，已經讓「大白」機器人看起來更像科技的產物，而不是科幻電影的產物了。

二、「以柔克剛」還在路上

軟體機器人的發展遠遠晚於常見的剛性機器人，但它擁有自己的優勢。

首先是材料上，軟體機器人使用的是柔性材料，這種材料使人機互動更安全，不僅人類不容易受到傷害，而且機器人本身也有了更大的受力範圍因而不容易被人為損壞。

而且，軟體機器人的材料可以通過3D列印進行製作，這種製作方式非常簡便、靈活。例如，Stratasys Objet260 Connex多材料3D印表機已經被用於3D列印原型軟機器人。

其次是運用上，軟體機器人除了能與人類進行更親密的肢體互動，更能為人類完成剛性機器人無法完成的任務，例如抓握柔軟脆弱的物體、在狹窄多變的環境里進行災險救援、深入極端環境進行探測、輔助醫療手術等。

目前，軟體機器人在研發製作和實際應用上都處於初級階段。已有的一些軟體機器人的設計和功能都較簡單。

例如波蘭華沙大學物理學院的研究人員就成功研發了一個15mm軟體機器人，感受到外界的光源，機器人的身體會相應的收縮進而推動身體進行移動，這個軟體機器人能完成各種特殊的任務，例如爬陡坡、鑽進極其狹小的空間。

（波蘭華沙大學物理學院研發的軟體機器人）

而位於馬薩諸塞州劍橋市的軟體機器人公司 Soft Robotics 研發出了一款軟體工業機械臂，這款機械臂可以將流水線上的棉花糖、巧克力、麵包等輕輕地抓取起來，放進包裝盒。

（ Soft Robotics 軟體工業機械臂）

軟體機器人的複雜功能以及執行高難度工作的案例還未出現在我們的眼前。但軟體機器人的優勢，讓我們看到了軟體機器人與剛性機器人協同為人類提供更輕鬆高效的生活、克服惡劣環境和解決醫療難題的可能性。

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