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    機器人如何才能行動起來?

    放大字體  縮小字體 發布日期:2018-10-22  瀏覽次數:156
    核心提示:近年來,隨著各行各業自動化需求的不斷釋放,機器人獲得了越來越多的廣泛應用

    機器人驅動迎來革新 未來發展需遵循三點趨勢

    近年來,隨著各行各業自動化需求的不斷釋放,機器人獲得了越來越多的廣泛應用,而在眾多的應用領域中,我們能發現具備行動能力的機器人明顯偏多。不管是工業領域的AGV,物流領域的配送機器人,家居領域的掃地機器人,還是科研領域的水下機器人,都通過不同的驅動技術獲得了獨特的行動力。

    似乎對于大部分領域的機器人來說,具備行動力已經成了一項基礎功能,但其實,要真正實現卻并不簡單。機器人行動能力的實現不僅受到應用環境、機器人體積和機器人材料的影響,還受到驅動技術、驅動材料和驅動方式的制約。因此,說行動功能是一項核心功能也不為過。

    而在上述所有的影響因素之中,最為關鍵的無疑還得是機器人驅動要素,說一千道一萬,只有具備了驅動系統的機器人,才能真正擁有移動的能力。

    國內外機器人驅動方式發展現狀

    目前,國內外機器人的驅動系統初步形成了一定的共識,在動力源方面無外乎液壓、氣動和電動三種,在驅動材料選擇上電、磁、油、汽等選擇居多,在驅動位置上大型機器人偏向于內部驅動,微型和特殊機器人更多選擇外部驅動。

    現有的三種驅動方式適用于從工業領域到服務領域的大部分機器人,基本能滿足人們的日常生產生活需求。但較為顯著的不足是,三大驅動的覆蓋面還不夠徹底,對于微型機器人、軟體機器人等特殊機器人或新型機器人,無法滿足正常驅動需求,同時三大驅動自身還存在結構復雜、技術不夠完善、動力不夠、成本較高等諸多缺點。

    鑒于此,眼下各國都在致力于找到更多的機器人驅動方式,來對已有的方式進行彌補和豐富,希望通過新型驅動方式的探索,一方面推動現有技術的突破,另一方面讓特殊機器人和新型機器人能夠具備行動力,早日在各自領域獲得落地。

    新型機器人誕生帶來驅動新啟示

    如今,這樣的探索已經顯現出了價值,在近日中國科學技術大學與澳大利亞伍倫貢大學、蘇州大學共同組成的研究團隊所推出的新型機器人研究中,就帶來了關于新驅動方式的重要啟示。

    據了解,本次聯合研究組研發的新產品,是國內首款金屬液壓驅動的功能性輪式機器人,其將機器人設計成輪式結構,用鎵基室溫液態金屬作為驅動材料和動力源,利用鎵基室溫液態金屬獨具的形態變化屬性,通過微型電極施加外部電場讓該液態金屬實現變形、分離、移動和融合等多種變化,最終驅動輪式機器人進行移動。

    目前,聯合研究組已經將該技術應用到微型小車之上,將液態金屬液滴作為柔性輪進行承載和驅動,成功實現了小車在平面上的自主運動,且全程無任何機械傳動。未來,研究團隊認為該驅動技術有望用于微型機器人之上,在醫療健康領域獲得有效落地。

    在如今各種醫療、特殊作業和軍事需求不斷增多,納米機器人、微型管道機器人的驅動技術又苦于無法突破的情況下,業內人士認為,此項新型驅動技術的出現,能夠對傳統的機器人驅動方式帶來改變,可以彌補傳統驅動結構復雜、體積大以及驅動能效低等不足,促進未來微小機器人及特種機器人系統的快速發展。

    未來機器人驅動方式的發展趨勢

    那么,針對未來機器人微型化、集成化、智能化的發展趨勢,驅動方式又將會迎來哪些新的變化和特點呢?筆者認為主要有以下三點。

    首先是材料多樣化。驅動方式的革新不僅取決于驅動技術的發展,還與動力源的材料屬性密不可分,當前的動力源材料還比較單一,比如用于發電的金屬就那么幾種,未來對于新材料的探索,將大大豐富對動力源的選擇。不同機器人可以根據不同應用和特點選擇更加適用的動力源,不僅能夠實現能效的滿足,還能做到成本最優化。

    其次是節能環保化。傳統的動力源材料從煤炭、水蒸氣、石油到電力、太陽能、天然氣等的變化,已經初步體現出了一種節能環保的趨勢,未來隨著我國環保產業的進一步發展,機器人產業節能環保要求的相應提升,驅動方式將不再僅僅滿足提效降本的生產需求,還需滿足降耗減排的環保需求。此外,隨著醫療產業的大肆發展,健康意識的不斷增強,出于安全健康考慮驅動方式的綠色安全屬性也將迎來提升。

    最后是驅動智能化。伴隨著機器人智能化需求的提出,未來機器人將由人工操作驅動、半自動驅動轉變為完全自主的智能驅動,這一方面需要驅動技術的日漸完善,另一方面可能也需要通過發展傳感器、人工智能等技術,對它們進行一定的依賴。

    總而言之,未來的驅動方式肯定不是一成不變的,但改變和革新需要新技術、新材料和新理念的支撐,如今液態金屬驅動已經吹起了對于新型驅動方式的探索號角,筆者相信在越來越多企業和研究機構的共同努力下,機器人驅動終將迎來質的突破。

     
    關鍵詞: AGV 配送機器人 傳感器 智能制造

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