机器人技术 『大开眼界』2018年度十大机器人技术！

《大开眼界》2018机器人十大！

本文由《科学》的设备之家编译。在最新一期的《科学》杂志上，发表了一篇专门介绍最新机器人技术的文章。文章选择了2018年10项令人兴奋的机器人技术，涵盖了从可能改变机器人技术未来的原创研究到支持基础科学和促进工业和医疗创新的商业产品。

在这篇文章中，让我们感受一下科技人的尖端技术:

第一名:波士顿动力跑酷机器人图册

阿特拉斯的表现非常令人惊讶。身高1.5米，体重75公斤。它只用一条腿跳过木踏板，慢跑和跳过木箱之间没有中断。即使在具有挑战性的地形上行走，如被打扰、站立、举升、操纵物体等，Atlas仍然可以保持平衡，像体操运动员一样进行后转，非常敏捷。

看阿特拉斯跑步视频:

视频:波士顿动力跑酷机器人图集

马克·雷伯特(Marc Raibert)的波士顿动力团队仍然是机器人平衡和推进领域的领导者。赖伯特观察到，“机械系统有自己的想法，并受物理结构和物理定律的支配。”阿特拉斯用它的视觉系统来调整自己，测量到跑酷障碍的距离。虽然Raibert承认并不是所有的实验都能成功掌握，但他希望这些演示能给未来机器人能做什么的问题一些启发。

不。2:直观的外科达芬奇SP平台

机器人手术是近年来最重要的手术创新之一。通过使用机器人方法进行根治性前列腺切除术等手术，其准确性优于手工操作。如今，越来越多的机器人平台正在涌现，能否真正获得临床认可，取决于能否进一步解决性价比和更广泛的临床可及性等问题。

达芬奇是手术机器人的“鼻祖”，也是目前全球手术机器人市场的领导者。它是美国直观外科公司开发的一种先进的手术机器人系统，广泛应用于成人和儿童的腹部外科、泌尿外科、妇产科和心脏外科。其设计思路是利用微创的方法进行复杂的外科手术。

直觉外科一直在推动外科机器人的边界。新推出的达芬奇单孔系统，通过2.5厘米的套管和小切口，允许外科医生控制三个完全萎缩的肘关节器械，结合关节镜治疗深部病变。让我们看看下面的视频:

视频:直观外科的达芬奇SP平台

第三:在成长中导航的软机器人

通过尖端增长的导航为机器人开辟了一个新的方向。试想一下，如果藤蔓、神经元或者真菌菌丝的生长模式可以被我们利用，可以放大，可以加速，可以高度机动。

研究人员拿了一根柔软材料的管子，管子内部折叠，但是当被挤压时，随着管子前面的材料被向外推动，管子向外生长。这种优秀的设计理念解决了机器人技术中的几个主要挑战，并通过提取一般生物学原理说明了生物学启发式设计的使用。

软机器人设计允许在复杂的非结构化环境中避开障碍物，预计将在管道和导管、医疗设备以及勘探和搜索救援机器人中导航。

第四名:软机器人用3D打印液晶弹性体

机器人技术的一个主要挑战是探索新材料和制造方案，以开发节能、多功能和兼容的致动器。2018年，我们看到了这个新的研究领域在不同学科的快速发展。

以前曾使用过各种形状变形的液晶弹性体致动器，但本项目展示了如何使用高工作温度和空之间的编程向列序列，直接用墨水书写3D打印来制造弹性体。

与迄今为止报道的其他液晶弹性体相比，这些致动器显示出提升重量的能力。

该技术有望为软机器人提供大面积设计和动态功能架构。

第五:肌肉模拟，自我修复，液压放大器

阿砣-哈塞尔提供透明和自感柔性致动器，可控制高达10%的线性收缩率和每秒900%的应变率，驱动频率为50赫兹。执行器利用静电和液压原理，在施加电压时提供线性收缩，无需预拉伸材料或任何刚性框架。HASEL(液压放大自愈静电)执行器功能强大，用途广泛，但生产成本低。

据作者称，他们只使用廉价的热封方法和廉价的商业材料来生产这项有前途的技术。值得注意的是，执行机构可以提升其重量200倍以上。

第六:由脱氧核糖核酸自组装的纳米机器人

DNA折叠可以在纳米尺度上形成不同的形状。通过控制自组装DNA的折叠结构，结合单链DNA形成的闩锁系统，现在可以在外部施加的可调电场下进行精确的纳米级运动。

这些纳米级机器人系统可以并行用于数十纳米或更多的分子或纳米粒子的电驱动传输。机器人可以自下而上进行可编程合成和材料组装。其局域化状态也可以作为分子机械记忆。

第七名:DelFly柔性生物仿生机器人挡板

许多生物启发的机器人有双重目的，即开发具有实际应用的先进技术，以及揭示大自然用来建立和编程生物的原理。

DelFly向我展示了一款优秀的、无尾的、无绳的、自动的、可编程的小型(28 g)扑翼飞机的设计。该机灵活性极佳，可360度滚转和俯仰，角加速度高达5000 s-2。

虽然它的大小是果蝇的50多倍，但它并不模仿任何特定自然飞行物体的翅膀形状或运动学。但是机器人可以作为一种新的物理模型来测试飞行生物如何控制它们的飞行。

令人惊讶的是，即使所有转轴没有被明确控制，DelFly Nimble也能准确再现果蝇的快速逃逸运动。

我们认为这是“科学机器人和科学机器人科学”的一个例子，并期望它能促进飞行机器人的发展。

第八名:柔软可穿戴机器人

日常生活中穿外骨骼的时候，大多数人都不想成为钢铁侠那样的人。

轻盈而富有弹性的外套提供了一种新的方法，将面料设计、传感、机器人控制和驾驶融为一体，提高穿着者的力量、平衡和耐力。潜在的应用包括帮助老年人增强肌肉力量，支持他们的活动和独立，以及恢复患有中风、多发性硬化症或帕金森氏病引起的运动障碍的儿童和成人。

人在回路优化进一步允许机器人和人的无缝集成，并提供个性化的控制策略和适应性。

第九名:通用机器人(UR)e) E系列Cobots

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从研究实验室到装配线和物流，再到手术指导，UR机器人手臂变得无处不在，尽管它们的外观并不显眼。该公司正在围绕其核心产品开发一个生态系统。他们在2018年推出的新E系列合作机器人呼应了合作自动化的总体趋势。

凭借增强的安全功能和力/扭矩传感，我们预计机器人可以与人类操作员无缝学习和协作，并在各种环境中看到更智能的人机交互。

第十名:索尼的艾博

近20年前首次推出的索尼玩具狗艾博的回归受到了许多人的欢迎。

这不仅是因为它的新出现，增强了发音理解能力，提高了向主人学习的能力。更重要的是，索尼越来越意识到机器人在儿童学习、作为老年人的伙伴以及帮助神经退行性疾病患者方面的潜力。

了解机器人周围的人的感知、交互和期望，开发具有情境意识的机器人，从而产生独特的行为和个性(独立于预先编写的程序、个性化和适应性)，是社交机器人最关注的话题。

这篇文章是为乐器之家编写的