2011年，哈佛年夜學(xué)的George Whitesides傳授贊助重寫了機械的規(guī)矩。他與哈佛年夜學(xué)和五角年夜樓國防高等研討籌劃局(DARPA)協(xié)作開辟了仿生“軟體機械人”。 他承當(dāng)?shù)奶翎吺莿?chuàng)立一個機械人，可以經(jīng)由過程不到兩厘米高的間隙停止靈活。固然年夜多半機械人工程師測驗考試應(yīng)用傳統(tǒng)的剛性機械人，但Whitesides從年夜天然和活生物體中取得靈感。他發(fā)明了一種全新的軟體機械人，完整由和婉的彈性聚合物制成。與剛性資料制作的機械人比擬，軟體機械人的靈巧性使其可以或許輕松完成DARPA挑釁。這是機械人范疇的一個沖破。 與DARPA協(xié)作的最早技巧運用在生物醫(yī)學(xué)范疇。軟體機械人可以在侵入性手術(shù)中應(yīng)用，順應(yīng)性和精致地在身材四周運動，或許平安地運輸器官和軟組織，而不會形成損害。但不久以后，工業(yè)主動化將成為這項沖破性技巧的運用。 圖片起源：Soft Robotics 諸如電子商務(wù)，先輩制作業(yè)和食物與農(nóng)業(yè)等行業(yè)面對日趨增加的壓力，尋覓主動化處理計劃來處置休息力賡續(xù)降低，客戶需求賡續(xù)增長和在食物平安尺度日趨嚴(yán)厲的情形。但是，這些行業(yè)產(chǎn)物的變量和軟弱性在很年夜水平上曾經(jīng)將它們消除在主動化以外。 固然Whitesides的任務(wù)催生了一個全新的學(xué)術(shù)研討和開辟重點范疇，但在2013年，Soft Robotics Inc.成為開辟第一個也是獨一貿(mào)易運用的前鋒力氣。它將這項技巧推行到貿(mào)易產(chǎn)物中，可認(rèn)為全球的工業(yè)客戶解鎖主動化。經(jīng)由過程應(yīng)用專利資料迷信和人工智能，Soft Robotics構(gòu)建了主動化處理計劃，可以或許像人類的手一樣靈巧控制物品。它為機械人主動化帶來了反動性的變更，知足世界需求，并在每一個市場完成工業(yè)臨盆力。 為何我們須要軟體機械人? 食物加工和包裝，重要是臨盆和烘焙食物，是一個高度手工的進(jìn)程。休息力本錢是對總產(chǎn)物本錢的主要投入。從汗青上看，這些市場的工人是來自低本錢的移平易近休息力。但在曩昔幾年里，我們看到，農(nóng)產(chǎn)物和其他食糧臨盆市場的休息力供給明顯削減。 不管是加利福尼亞州薩利納斯的移平易近休息力削減，照樣英國退歐對休息力自歐友邦家流入英國的影響，照樣澳年夜利亞早先經(jīng)由過程的“背包客”勞工監(jiān)管妨礙，這都是一個全球性成績。它對世界各地的食物本錢和供給發(fā)生直接影響。跟著休息力日趨稀缺，臨盆者開端轉(zhuǎn)向主動化，以保持臨盆力，并在很多情形下進(jìn)步其食物臨盆企業(yè)的經(jīng)濟可行性。 傳統(tǒng)機械人被設(shè)計為異常有用地履行單個義務(wù)。然則當(dāng)物品或義務(wù)產(chǎn)生變更時(這在食物中常常涌現(xiàn)這類情形)，這些傳統(tǒng)機械須要從新整合和從新編程，這能夠須要消費數(shù)百小時和年夜量資金投入。 這個成績不只限于食品。跟著花費品需求的增長和先輩制作業(yè)和電子商務(wù)等行業(yè)的休息力限制，對機械人靈活操作的需求比以往加倍激烈。即便是美國當(dāng)局在其2016年機械人技巧申報中也提到了“靈巧抓握機制，即許可靈巧操作平常物品”作為“國度燃眉之急”。 現(xiàn)今的年夜多半機械人處理計劃都基于硬銜接和視覺體系，是以難以拾取食品等柔嫩和多變的物體，或與人類平安地停止交互。傳統(tǒng)的機械人制作商試圖用剛性銜接，傳感器和龐雜的視覺體系來模擬人類的手。Soft Robotics經(jīng)由過程資料迷信處理了這個成績，而不是經(jīng)由過程更高程度的本錢和龐雜性。 Soft Robotics技巧的設(shè)計靈感來自章魚 —— 從傳統(tǒng)的機械人技巧的范式改變。這招致了一種由聚合物構(gòu)成的軟體機械人履行器的創(chuàng)造，這些聚合物不須要傳感器或其他電機裝備停止操作。該體系的盤算才能被內(nèi)置在夾具自己中，這是一種帶有微流體通道資料的專有混雜物。當(dāng)啟動時，它模仿章魚的觸角以復(fù)制人手的抓握和握持才能。 現(xiàn)在，只要12%的非汽車行業(yè)由機械人完成主動化，由于現(xiàn)有的剛性機械人沒法處理靈巧把持可變產(chǎn)物和非構(gòu)造化義務(wù)的成績。 經(jīng)由過程應(yīng)用柔嫩和合規(guī)資料的特征，我們可以或許構(gòu)建一套全新的順應(yīng)性和靈活機械手，為這些休息力匱乏的行業(yè)開拓全新的運用。 推進(jìn)食物臨盆的將來 21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)面對著臨盆更多食糧來贍養(yǎng)日趨增加的生齒的挑釁，與此同時鄉(xiāng)村休息力削減。 據(jù)結(jié)合國統(tǒng)計，上個世紀(jì)，全球生齒翻了兩番。 跟著成長中國度支出的增長，這類增加正在推進(jìn)全球食糧需求，估計到2050年將增加59%至98%。 這將以新的方法塑造農(nóng)業(yè)和食物市場。農(nóng)人須要進(jìn)步產(chǎn)量，但因為休息力缺乏，臨盆減緩，擴大艱苦。 2002年至2014年間，農(nóng)業(yè)休息力缺乏形成的年支出喪失達(dá)30億美元。加利福尼亞州臨盆的三分之一美國蔬菜和三分之二生果及堅果，都遭到嚴(yán)重影響。依據(jù)農(nóng)業(yè)休息力查詢拜訪和美國農(nóng)業(yè)普查，該州在2002年至2014年間掉去了近40%的農(nóng)業(yè)休息力。處理農(nóng)業(yè)臨盆力方面的挑釁不只會為世界供給食糧，并且會發(fā)明失業(yè)機遇，并將以農(nóng)業(yè)為基本的經(jīng)濟改變?yōu)槌隹诮?jīng)濟。 休息力缺乏和食物平安成績的實際直接影響到全球食物的本錢和可取得性。Soft Robotics的技巧贊助新興行業(yè)將主動化帶入其處置和包裝運用。地球上的每一個人都介入全球食物供給鏈。我們正在盡力確保食糧臨盆者的經(jīng)濟生計才能，以供給這一市場。
