Soft robotics: Robotics, der efterligner den naturlige verden

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• Februar 15, 2022

Oversigt over indsigt

Soft robotics bruger fleksible materialer til at skabe robotter, der kan tilpasse sig og reagere på deres miljø, ligesom levende organismer. Denne teknologi, som inkluderer brugen af ​​"form-hukommelse"-materialer, åbner op for en bred vifte af applikationer på tværs af forskellige industrier, fra sundhedspleje og byggeri til forsvar og videre. Men fremkomsten af ​​blød robotik bringer også en lang række implikationer med sig, herunder potentielle skift på arbejdsmarkederne, øget energiforbrug, ændringer i uddannelse og behovet for nye regler og standarder.

Blød robotteknologi kontekst

Soft robotics har til formål at skabe robotter, der efterligner levende organismers adfærd, herunder evnen til at tilpasse sig deres miljø, ligesom hvordan en plante vender sig mod solen, eller en blæksprutte ændrer sin form for at navigere gennem snævre rum. Nøglen til denne teknologi ligger i brugen af ​​bløde materialer, såsom polymerer, væsker og geler. Disse materialer tillader robotterne at vride, bøje og bøje, hvilket gør dem i stand til at navigere gennem trange rum, der ville være utilgængelige for traditionelle stive robotter.

Forskere udforsker også brugen af ​​"shape-memory" materialer i konstruktionen af ​​bløde robotter. Disse materialer, som omfatter stoffer som flydende krystal elastomerer og nikkel-titanium legeringer, har den unikke evne til at ændre deres form og stivhed som reaktion på stimuli, såsom varme eller elektriske strømme. Disse funktioner giver et niveau af tilpasningsevne, som hidtil ikke var set inden for robotteknologi.

De potentielle anvendelser af blød robotik spænder over adskillige industrier. For eksempel kunne de i sundhedssektoren bruges til at udføre følsomme kirurgiske procedurer eller hjælpe med patientrehabilitering. I byggebranchen kunne de navigere gennem komplekse strukturer for at udføre inspektioner eller reparationer. Til forsvar kunne de bruges til rekognoscering eller eftersøgnings- og redningsmissioner i udfordrende terræn. Markedspotentialet for denne teknologi er betydeligt og kan potentielt nå 2.16 milliarder USD i 2024. 

Forstyrrende påvirkning

Disse robotters evne til at efterligne menneskelige bevægelser kan ændre den måde, fysioterapi leveres på. Forestil dig en blød robot, der hjælper en patient med at genvinde mobiliteten efter et slagtilfælde, og forsigtigt guider deres bevægelser på en måde, der er både sikker og effektiv. Desuden kan den selvhelbredende egenskab ved disse robotter føre til længerevarende medicinsk udstyr, hvilket reducerer behovet for hyppige udskiftninger og sænker sundhedsomkostningerne.

I fødevareindustrien kunne disse robotter håndtere sarte ting, såsom frugt eller bagværk, forbedre effektiviteten og reducere spild. På samme måde kan bløde robotter i fremstillingssektoren bruges til at håndtere skrøbelige komponenter, hvilket reducerer risikoen for skader og forbedrer produktkvaliteten. Disse robotters evne til at løfte mange gange deres egen vægt åbner også op for muligheder for tunge opgaver, som tidligere var udfordrende for traditionelle robotter.

For regeringer er potentialet i blød robotteknologi i forsvar og katastrofeberedskab betydeligt. Deres naturtro bevægelser kunne bruges i overvågningsoperationer, der blandes mere effektivt ind i miljøet end traditionelle robotter. Disse maskiner kan også vise sig at være nyttige i rumudforskning, hvor forholdene er ekstreme og uforudsigelige.

Implikationer af blød robotik

Bredere implikationer af blød robotteknologi kan omfatte:

• Deres brug i eftersøgnings- og redningsoperationer, hvor bløde robotter designet til at efterligne formen af ​​slanger kan glide gennem byggeaffald eller kollapsede huler for at lokalisere overlevende. 
• Assistere patienter, der lider af neurologiske eller fysiske lidelser.
• Forbedring af minimalt invasive operationer, da kirurgiske værktøjer, der anvender bløde robotter, kan trænge ind og operere i menneskekroppe med mindre risiko for skader. 
• Fremskynder bygningskonstruktion og muliggør nye bygningsformmuligheder, da bløde konstruktionsrobotter kan understøtte murerarbejde og industriel 3D-print.  
• Nye muligheder inden for robotvedligeholdelse og programmering.
• En stigning i energiforbruget på grund af driften af ​​disse maskiner, hvilket kræver et større fokus på vedvarende energikilder for at imødekomme denne efterspørgsel.
• En større vægt på robotter og programmering i skolernes læseplaner for at forberede den næste generation til en verden, hvor interaktion med robotter er almindeligt.
• Nye regler og standarder, mens regeringer kæmper med udfordringen med at sikre sikkerhed og etisk brug af disse maskiner uden at kvæle teknologiske fremskridt.

Spørgsmål at overveje

• Hvilke typer menneskelig arbejdskraft tror du, at bløde robotter kan hjælpe med at øge eller automatisere i den nærmeste fremtid?
• Hvilke andre anvendelser af blød robotteknologi kan du komme i tanke om?