科技前沿：新軟體機器人有望實現(xiàn)與人類安全接觸

　　通過從自然界汲取靈感，科學家們往往可以創(chuàng)造出比傳統(tǒng)制造功能更多、更靈活的物件——譬如說，軟體機器人。

　　軟體機器人是一種新型柔韌機器人，作為一項新的交叉研究，它結合了柔性電子、仿生力學、生物學、智能高分子材料、人工智能、3D打印等前沿技術。而很多軟體機器人的設計靈感，都來自于仿生學——模仿人類的內(nèi)部構造或昆蟲的外形架構等。

　　軟體機器人因自身材質(zhì)而擁有一個突出特點，就是在與人近距離接觸時不會產(chǎn)生較大的安全威脅，因而在未來的人機交互中被科學家和工程師寄予厚望。

　　傳統(tǒng)機器人：我們的愛與怕

　　人們渴望家用和救援型機器人能得到更好的普及，但也擔心它們會失去控制——萬一程序錯亂，那畫面會不會變成一個機器人將它鋼筋鐵骨的手臂砍向人類？

　　早在1940年，阿西莫夫提出了著名的“機器人三大法則”，規(guī)定所有機器人程序必須遵守：一、機器人不得傷害人類，或袖手旁觀坐視人類受到傷害；二、除非違背第一法則，機器人必須服從人類的命令；三、在不違背第一及第二法則下，機器人必須保護自己。1985年，三大法則又得到擴充，加入第零號法則：機器人要保護人類整體利益不受傷害，其他三條須以此為前提。

　　其中的第一法則讀起來最簡單，我們?nèi)祟惸艹浞掷斫?，卻很難“教”給一個機器人。至少目前，我們無法保證機器人能做到“持刀不傷人”。

　　而軟體機器人的柔軟度和可拉伸程度，都跟人體皮膚和肌肉非常接近，當它們?yōu)槿祟愘N身提供救援、幫助，甚至人們將軟體機器設備穿戴上身時，親和性更好，也更安全。

　　“捕蠅草”：智能微機器人的曙光

　　英國《自然·通訊》雜志22日刊登的一篇論文，介紹了一種模仿捕蠅草的柔軟的機器人，其可以很好的感知并抓取物體。這種簡單的、能夠識別目標的軟體機器人，被認為是最適合用來自動處理精巧物體的機器人。

　　這項成果其實屬于材料科學的最新突破。長期以來，機器人工程師們渴望能制造一種人類友好型的、可安全接觸的軟體機器人，但是這類裝置的自動化一直是一項挑戰(zhàn)。而解決方法之一，就是采用全新材料——一種能夠響應光刺激而改變形狀的材料。

　　科學家之前在這方面的嘗試，都需要借助外部照明，但效果并不理想。而芬蘭坦佩雷理工大學研究人員阿萊·普萊馬基及其同事，此次將光響應液晶高彈體與光學纖維相結合，克服了外部激活需求。根據(jù)他們的方法，光纖維照射目標物體，反射的光將誘導液晶高彈體彎曲。響應性材料發(fā)生彎曲后，能夠抓取任何形狀的微型物體，譬如說進入機器人視野的“人造昆蟲”。

　　該軟體機器人被設計為能夠抓取質(zhì)量為其自重幾百倍的物體，而且在光滅后，物體即被釋放。這種可以自我調(diào)控的光驅型軟體機器人，能夠自動識別不同物體，將為智能微機器人奠定基礎。

　　“大蜘蛛”：輕松駕馭復雜地形

　　名為“大蜘蛛”的軟體機器人，由來自加州大學圣地亞哥分校機械工程學家邁克·托雷及其帶領的科研團隊創(chuàng)造。其最突出的本領是：能輕松駕馭各種復雜地形。

　　這種軟體機器人貌如其名，呈蜘蛛狀趴伏在地面上，黑色的四條腿都是通過3D打印技術制成。很特別的是，它行走的方式不是“邁開腿”，而更像是蠕動著前進，類似于海星的前行方式，這使它不但能夠通過砂石等粗糙路面，還能從更大物體上方越過。

　　同“捕蠅草”軟體機器人相似，“大蜘蛛”機器人也沒有采用硬質(zhì)的金屬素材，只是在柔性腿部中融入了一些剛性的材料，使之能更好地駕馭地形的變換。所以，它在和人進行交互的時候也比較安全。

　　“大蜘蛛”機器人未來能夠用于勘察惡劣環(huán)境、地震搶險、道路救援以及尋找失蹤人口等，與常規(guī)機器人相比，3D打印制造讓它成本更低，更便于生產(chǎn)和普及。

?

?

相關鏈接：

?