软性机器人以柔克刚 开启机器人市场新方向

目前机器人应用绝大多数都在工业领域,传统印象中机械手臂冷硬的金属质感是由各种机械动力元件所构成。但随著自动化概念拓展到各行各业,有许多非工业应用,例如食品包装、农业采收,甚至是手术使用等,由于取放物体的「柔弱」,让过去使用在工业现场的机器手臂几乎无用武之地,但这也让机器人市场开启了新的发展方向,未来市场上将看到许多使用人类体肤接近材料的软件机器人问世。

中兴大学今年就发表一款「仿生软性机器人」,系结合矽胶材质,触感有如人类的皮肤,甚至可靠静电原理驱动感测功能,达到自主感知外部的刺激状态并实时做出反应,这项研究成果还被刊登至国际知名期刊。

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中兴大学表示,这款软性机器人透过矽胶包覆可伸缩的纳米导电材料做为感测皮肤,不同于传统感测元件,在不需要电池驱动下可直接感受周围静电变化,具有柔软、可伸缩、可随意变形的优点,也可感知外在环境因子,如触觉、压力、温湿度等。

负责研究软性机器人的中兴大学材料科学与工程学系助理教授赖盈至指出,这款机器人可以侦测移动货品时的各种动作,如靠近、拿取、移动等,也能自主察觉货品意外掉落的风险,加上柔软的特性,适合应用于采收一些外皮较软嫩的蔬果,如蕃茄、草莓等,也可以用于触诊、把脉、侦测尿布湿度等细腻的触摸动作,可免去硬式机器人的不适感与危险性,更贴近人体,能提供更友善的人机互动。

这种软性机器人相较传统工业用机器人更适合用于非工业类的环境当中。尤其在医疗领域,机器手臂有时候会做为残障人士之辅助工具,由于必须符合人体工学条件,具有更接近人体皮肤之感知能力的软性机器人,可让手臂的抓握动作更加细腻,使之与人体原生肢体无异。

不过在工业应用上,软性机器人也被看好成为人机协作发展下的新趋势。根据工研院统计,未来协作型机器人在台湾市场中,最被看好大量应用的市场是电子产品制造,但由于电子产业的制造型态不若传统机器人大本营的汽车产业,具备刚性强的生产条件,因此在协作型机器人的夹爪设计上,也会要求更加细腻与敏感,也正是软性机器人发展的著力点。