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    机器人如何才能行动起来?

    放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-22  浏?#26469;问?span id="hits">216
    核心提示:近年来,随着各行各业自动化需求的不断释放,机器人获得了越来越多的广泛应用

    机器人驱动迎来革新 未来发展需遵循三点趋势

    近年来,随着各行各业自动化需求的不断释放,机器人获得了越来越多的广泛应用,而在众多的应用领域中,我们能发现具备行动能力的机器人明显偏多。不管是工业领域的AGV,物流领域的配送机器人,家居领域的扫地机器人,还是科研领域的水下机器人,都通过不同的驱动技术获得了独特的行动力。

    似乎对于大部分领域的机器人来说,具备行动力已经成了一项基础功能,但其实,要真正实现?#24202;?#19981;简单。机器人行动能力的实现不仅受到应用环境、机器人体积和机器人材料的影响,还受到驱动技术、驱动材料和驱动方式的制约。因此,说行动功能是一项核心功能也不为过。

    而在上述所有的影响因素之中,最为关键的无疑还得是机器人驱动要素,说一千道一万,只有具备了驱动系统的机器人,才能真正拥有移动的能力。

    国内外机器人驱动方式发展现状

    目前,国内外机器人的驱动系统初步形成了一定的共识,在动力源方面无外乎液压、气动和电动三种,在驱动材料选择?#31995;紜?#30913;、油、汽等选择居多,在驱动位置上大型机器人偏向于内部驱动,微型和特殊机器人更多选择外部驱动。

    现有的三?#26234;?#21160;方式适用于从工业领域到服务领域的大部分机器人,基本能满足人们的日常生产生活需求。但较为显著的不足是,三大驱动的覆盖面还不够彻?#31069;?#23545;于微型机器人、软体机器人等特殊机器人或新型机器人,无法满足正常驱动需求,同时三大驱动自身还存在结构复杂、技术不够完善、动力不够、成本较高等诸多缺点。

    鉴于此,眼下各国都在致力于?#19994;?#26356;多的机器人驱动方式,来对已有的方式进行弥?#36141;?#20016;富,希望通过新型驱动方式的探索,一方面推动现有技术的突破,另一方面让特殊机器人和新型机器人能够具备行动力,早日在各自领域获得落地。

    新型机器人诞生带来驱动新启示

    如今,这样的探索已经显现出了价值,在近日中国科学技术大学与澳大利亚伍伦贡大学、苏州大学共同组成的研?#23458;?#38431;所推出的新型机器人研究中,就带来了关于新驱动方式的重要启示。

    据了解,本次联合研究组研发的新产品,是国内首款金属液压驱动的功能性轮式机器人,其将机器人设计成轮式结构,用镓基室温液态金属作为驱动材料和动力源,利用镓基室温液态金属独具的形态变化属性,通过微型电极施加外部电场让该液态金属实现变形、分离、移动和融?#31995;?#22810;种变化,最终驱动轮式机器人进行移动。

    目前,联合研究组已经将该技术应用到微型小车之上,将液态金属液滴作为柔性轮进行?#24615;?#21644;驱动,成功实现了小车在平面上的自主运动,且全程无任何机械传动。未来,研?#23458;?#38431;认为该驱动技术有望用于微型机器人之上,在医?#24179;?#24247;领域获得?#34892;?#33853;地。

    在如今各种医疗、特殊作业和军事需求不断增多,纳米机器人、微型管道机器人的驱动技术又苦于无法突破的情况下,业内人士认为,此项新型驱动技术的出现,能够对传统的机器人驱动方式带来改变,可以弥补传统驱动结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足,促进未来微小机器人及特种机器人系统的快速发展。

    未来机器人驱动方式的发展趋势

    那么,针对未来机器人微型化、集成化、智能化的发展趋势,驱动方式又将会迎来哪些新的变化和特点呢?笔者认为主要有以下三点。

    首先是材料多样化。驱动方式的革新不仅取决于驱动技术的发展,还与动力源的材料属性密不可分,当前的动力?#24202;?#26009;还比?#31995;?#19968;,比如用于发电的金属就那么几种,未来对于新材料的探索,将大大丰富对动力源的选择。不同机器人可以根据不同应用和特点选择更加适用的动力源,不仅能够实现能效的满足,还能做到成本最优化。

    其?#38382;?#33410;能环保化。传统的动力?#24202;?#26009;?#29992;?#28845;、水蒸气、石油到电力、太阳能、天然气等的变化,已经初步体现出了一种节能环保的趋势,未来随着我国环保产业的进一步发展,机器人产业节能环保要求的相应提升,驱动方式将不再仅仅满足提效?#24403;?#30340;生产需求,还需满足降耗减排的环保需求。?#36865;猓?#38543;着医疗产业的大肆发展,健康意识的不断增强,出于安全健康考虑驱动方式的绿色安全属性也将迎来提升。

    最后是驱动智能化。伴随着机器人智能化需求的提出,未来机器人将由人工操作驱动、半自动驱动转变为完全自主的智能驱动,这一方面需要驱动技术的日渐完善,另一方面可能也需要通过发展传感器、人工智能等技术,?#36816;?#20204;进行一定的?#35272;怠?

    总而言之,未来的驱动方式肯定不是一成不变的,但改变和革新需要?#24405;?#26415;、新材料和新理念的支撑,如今液态金属驱动已经吹起了对于新型驱动方式的探索号角,笔者相信在越来越多企业和研究机构的共同努力下,机器人驱动终将迎来质的突破。

     
    关键词: AGV 配送机器人 传感器 智能制造

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