機(jī)械手爪大多是僵硬的機(jī)械臂，今天給大家介紹的是一種軟體機(jī)器人。顛覆式的設(shè)計(jì)，讓人耳目一新。

　　由于傳統(tǒng)的抓取裝置如機(jī)械手爪、吸盤等存在設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，更新頻率較高，利潤(rùn)附加值較低，難以抓取易損壞、易變形物體等問題，近年來，學(xué)術(shù)界出現(xiàn)了“軟體手”的概念，將機(jī)械手由傳統(tǒng)的氣缸等剛性體變換成柔性的有機(jī)聚合物，以克服現(xiàn)有傳統(tǒng)機(jī)械手在特定應(yīng)用場(chǎng)景的缺點(diǎn)。

　　無獨(dú)有偶，近年來學(xué)術(shù)界還出現(xiàn)了一種顛覆式的機(jī)器人——軟體機(jī)器人。現(xiàn)有的軟體機(jī)器人在材料選取上與軟體手類似，同樣擁有很大的柔性，并擅長(zhǎng)在特定的場(chǎng)景中應(yīng)用。

　　不同的是，軟體手只是將末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)為柔性，其機(jī)械臂和運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)與傳統(tǒng)的機(jī)器人沒有區(qū)別;而軟體機(jī)器人的機(jī)械臂也是柔性的，甚至其運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)與傳統(tǒng)的機(jī)器人相比也發(fā)生了改變，甚至有的軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)副數(shù)量可以理解為無窮多。

　　有趣的是，雖然軟體手和軟體機(jī)器人并不完全相同，但是二者的發(fā)展歷史卻是相互交織的。2011年，哈佛大學(xué)Whitesides研究小組的學(xué)者Carl Vause，從章魚中獲得了靈感，發(fā)明了軟體機(jī)器人，這款軟體機(jī)器人長(zhǎng)約18厘米，可以單“腿”離地，能在一分鐘內(nèi)匍匐穿過2厘米高的間隙。

　　一般的剛體機(jī)器人在裝配上軟體手之后是否應(yīng)該歸為軟體機(jī)器人?這一問題在學(xué)術(shù)界內(nèi)還有一定的爭(zhēng)議。筆者認(rèn)為，裝配上軟體手的剛體機(jī)器人并不是軟體機(jī)器人。

　　在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)上，裝配上軟體手的剛體機(jī)器人，其運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、雅可比矩陣、海塞矩陣等基礎(chǔ)公式并沒有改變，機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的運(yùn)動(dòng)末端的位姿、速度等仍然是可預(yù)測(cè)和可控的，只是機(jī)器人的末端執(zhí)行器有一點(diǎn)“古怪”而已，而末端執(zhí)行器的種類對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的性能沒有任何影響。

　　而軟體機(jī)器人的機(jī)械臂是柔性的，其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能并不能通過傳統(tǒng)的公式求解出來，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能已經(jīng)完全改變，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)末端位姿、速度等變得不可預(yù)測(cè)。