自愈机器人:开启机器人技术的新纪元
自愈机器人作为低技能工作的自动化替代品,正越来越受到关注。尽管机器人技术在实验室和工业中已广泛应用,但未来几年,自愈机器人将在家庭中变得更加普遍。
自愈机器人:引领机器人技术新时代
同时,为了实现更安全的人机协作以及执行人类细致工作的需求(如采摘水果和蔬菜或进行小型操作),需要更灵活的材料。这些任务需要的灵巧度是现有机器人模型所欠缺的。因此,科学家们正在开发一种被称为“果冻状聚合物”的更柔软、更灵活的新材料,以解决使用机器人所带来的诸多问题。由于这些材料可以3D打印,它们也更便宜且易于制造。这种灵活的机器人不仅可以精细操作物品而不造成损坏,还能在制造环境中确保安全。
例如,在农业领域,这些机器人能够快速、安全地采摘和摆放水果和蔬菜,标志着产业的重要进步。然而,由于这些材料的微妙性质和非常光滑的抓具表面(避免细菌或真菌生长),这些机器人更容易断裂、撕裂和发生其他问题。因此,直到最近自愈机器人技术的突破,这些机器人在现实中的应用仍较为不切实际。
随着自愈机器人技术的发展,这种高成本的维修和更换需求可能会被彻底消除。这对可持续性也有积极影响,因为自愈机器人需要更换的频率较低,并能够进行自主维护。
科学家们已经发现了一种可以在断裂后40分钟内自我修复的聚合物,这大大减少了停机时间和维修费用。嵌入功能材料后,机器人将能够自主感知并触发自愈过程,而无需人类干预或人工智能的帮助。当研究人员成功构建一种由自愈材料制成的软机器人,能够检测损伤、修复缺陷并完成受损时的任务时,他们认为这是一个重大突破。这种自愈系统可能会使复杂昂贵的维修变得过时。
此外,这种自我修复系统使机器人对其周围人类的危险性降低,因为其柔软、灵活的特性减少了造成严重伤害的可能性。这使得更多机器人“员工”的工作环境对人类工人和货物而言更加安全。
未来展望:柔软安全的自愈机器人
传统上在工厂和实验室中的自动化机器人,随着嵌入聚合物的柔软、安全材料的发展,将很快进入更多的领域,如农业和家庭。这些材料可以感知和定位损伤,并在无需人工干预的情况下触发愈合过程。软机器人的用户或所有者将能够避免昂贵的维护费用,而是使用这种安全、持久的解决方案,站在新一代机器人技术发展的前沿。
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