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現(xiàn)在提到機(jī)器人，很多人都不再陌生。近年來(lái)，在自動(dòng)化需求的強(qiáng)勁帶動(dòng)下，掀起了一股機(jī)器人發(fā)展的熱潮，形形色色、各具功能的機(jī)器人產(chǎn)品，開(kāi)始頻繁出現(xiàn)在我們的視野之中。但在食品工業(yè)中，機(jī)器人的應(yīng)用卻并不多。這主要是因?yàn)楹芏嗍称芳刃∮执嗳?，而大多?shù)機(jī)器人都無(wú)法完成這么精細(xì)的生產(chǎn)、抓取動(dòng)作。在這一環(huán)境下，柔性機(jī)器人開(kāi)始發(fā)展。
柔性機(jī)器人的工作是由機(jī)器感知，機(jī)器行動(dòng)和人機(jī)交互三大部分相互作用而完成的，具備高靈活性，可變形性，能量吸收特性等特點(diǎn)。有業(yè)內(nèi)人士表示，柔性機(jī)器人與普通機(jī)器人的區(qū)別包括材料的柔軟性、優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)性、超強(qiáng)的安全性、良好的人機(jī)互動(dòng)性等。
一般情況下，把柔性機(jī)器人分為兩類，一是模擬生物的柔性與靈活性創(chuàng)造的仿生柔性機(jī)器人，另一類則是運(yùn)用機(jī)器人視覺(jué)的六軸以上工業(yè)機(jī)器人。如今，“柔性機(jī)器人”通過(guò)對(duì)軟材料的應(yīng)用，以及創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)方式，從適應(yīng)性、安全性、互動(dòng)性等多角度出發(fā)，很大程度上改變了人們對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)。
國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)、學(xué)者都在尋求柔性機(jī)器人技術(shù)的突破口。如果想要同時(shí)滿足高靈活性、可變形性、能量吸收等特性，相關(guān)技術(shù)壁壘很高。例如，在制造柔性機(jī)器人時(shí)，合適的軟性材料非常關(guān)鍵。有研究人員表示，柔性機(jī)器人卻可通過(guò)材料本身的復(fù)雜性、兼容性和簡(jiǎn)化程度改變這些問(wèn)題，比如它可以像人的手一樣抓取雞蛋，硬性機(jī)器人就沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)這樣的動(dòng)作。
但是隨著研究的深入，柔性機(jī)器人的研發(fā)正在不斷突破。例如，來(lái)自美國(guó)俄亥俄州某大學(xué)的研究人員則開(kāi)發(fā)了一種基于折紙?jiān)O(shè)計(jì)的新型3D打印柔性機(jī)器人，其可變形性使其形狀變形來(lái)吸收額外的力，不需要任何額外的傳感器來(lái)檢測(cè)力并調(diào)整自身。因此，對(duì)于機(jī)器的人工干預(yù)大大降低，保證操作人員安全。
天津某大學(xué)一研究團(tuán)隊(duì)受自然界柔軟的水母、輪蟲等腔腸動(dòng)物和浮游生物的啟發(fā)，利用液滴的柔軟無(wú)定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性，構(gòu)建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機(jī)器人。據(jù)悉，這款機(jī)器人外形小、柔性高，有良好的的運(yùn)動(dòng)和環(huán)境適應(yīng)性。
就目前而言，應(yīng)用到食品生產(chǎn)中的柔性機(jī)器人并不多，大部分柔性機(jī)器人還處于研究室階段，傳感元件和電路還有優(yōu)化，性能也需進(jìn)一步穩(wěn)定。但值得一提的是，柔性觸手在市場(chǎng)上已初具規(guī)模，例如北京某軟體機(jī)器人已經(jīng)研發(fā)出了多款柔性觸手，典型的有緊湊型柔性?shī)A爪、圓周可調(diào)型夾爪、對(duì)稱可調(diào)型夾爪等，可用于食品生產(chǎn)中。
柔性機(jī)器人能夠極大的提高了食品行業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的是確保食品安全。特別是食品行業(yè)中的產(chǎn)品容易破碎，且體積小，柔性機(jī)器人能幫助解決這個(gè)問(wèn)題。伴隨著相關(guān)研究的深入，相信離柔性機(jī)器人應(yīng)用到食品生產(chǎn)中的日子并不會(huì)太遠(yuǎn)。
(原標(biāo)題：食品工業(yè)精細(xì)化工序多 柔性機(jī)器人加快研發(fā))
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