М’яка робототехніка: робототехніка, яка імітує природний світ

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• 15 Лютого, 2022

Короткий огляд

М’яка робототехніка використовує гнучкі матеріали для створення роботів, які можуть адаптуватися та реагувати на навколишнє середовище, подібно до живих організмів. Ця технологія, яка включає використання матеріалів із пам’яттю форми, відкриває широкий спектр застосувань у різних галузях промисловості, від охорони здоров’я та будівництва до оборони та інших. Однак розвиток м’якої робототехніки також несе з собою безліч наслідків, включаючи потенційні зміни на ринках праці, збільшення споживання енергії, зміни в освіті та потребу в нових правилах і стандартах.

Контекст м’якої робототехніки

М’яка робототехніка спрямована на створення роботів, які імітують поведінку живих організмів, включаючи здатність адаптуватися до навколишнього середовища, подібно до того, як рослина повертається до сонця або восьминіг змінює свою форму, щоб переміщатися у вузьких просторах. Ключ до цієї технології полягає у використанні м’яких матеріалів, таких як полімери, рідини та гелі. Ці матеріали дозволяють роботам крутити, згинати та згинати, дозволяючи їм переміщатися через тісні простори, які були б недоступні для традиційних жорстких роботів.

Дослідники також вивчають можливість використання матеріалів із пам’яттю форми у створенні м’яких роботів. Ці матеріали, які включають такі речовини, як рідкокристалічні еластомери та нікель-титанові сплави, мають унікальну здатність змінювати свою форму та жорсткість у відповідь на подразники, такі як тепло або електричний струм. Ці функції забезпечують рівень адаптивності, раніше небачений у сфері робототехніки.

Потенційне застосування м’якої робототехніки охоплює численні галузі. Наприклад, у сфері охорони здоров’я їх можна використовувати для виконання делікатних хірургічних процедур або допомоги в реабілітації пацієнтів. У будівельній індустрії вони могли орієнтуватися в складних конструкціях для проведення перевірок або ремонту. В обороні вони можуть використовуватися для розвідки або пошуково-рятувальних завдань у складних місцевостях. Ринковий потенціал для цієї технології є значним, потенційно сягнувши 2.16 мільярда доларів США до 2024 року. 

Руйнівний вплив

Здатність цих роботів імітувати рухи людини може змінити спосіб проведення фізіотерапії. Уявіть собі м’якого робота, який допомагає пацієнту відновити рухливість після інсульту, м’яко керуючи його рухами безпечним і ефективним способом. Крім того, функція самовідновлення цих роботів може призвести до довговічності медичних пристроїв, зменшуючи потребу в частій заміні та знижуючи витрати на охорону здоров’я.

У харчовій промисловості ці роботи можуть обробляти делікатні предмети, такі як фрукти або випічка, підвищуючи ефективність і зменшуючи відходи. Подібним чином у виробничому секторі м’які роботи можуть використовуватися для роботи з крихкими компонентами, зменшуючи ризик пошкодження та покращуючи якість продукції. Здатність цих роботів піднімати вагу, яка у багато разів перевищує власну вагу, також відкриває можливості для важких завдань, які раніше були складними для традиційних роботів.

Для урядів потенціал програмної робототехніки в обороні та реагуванні на катастрофи є значним. Їхні реалістичні рухи можна використовувати в операціях спостереження, зливаючись із навколишнім середовищем ефективніше, ніж традиційні роботи. Ці машини також можуть бути корисними в дослідженні космосу, де умови екстремальні та непередбачувані.

Наслідки м’якої робототехніки

Більш широкі наслідки програмної робототехніки можуть включати:

• Їх використання в пошуково-рятувальних операціях, де м’які роботи, створені для імітації форми змій, можуть ковзати крізь уламки будівель або обвалених печер, щоб знайти тих, хто вижив. 
• Допомога пацієнтам, які страждають на неврологічні або фізичні розлади.
• Удосконалення мінімально інвазивних хірургічних операцій, оскільки хірургічні інструменти, у яких використовуються м’які роботи, можуть входити та працювати всередині людського тіла з меншим ризиком травм. 
• Прискорення будівництва та створення нових форм будівель, оскільки м’які будівельні роботи можуть підтримувати кладку цегли та промисловий 3D-друк.  
• Нові можливості в обслуговуванні та програмуванні роботів.
• Збільшення споживання енергії через роботу цих машин вимагає більшої уваги до відновлюваних джерел енергії для задоволення цього попиту.
• Більший акцент на робототехніці та програмуванні в шкільних програмах, щоб підготувати наступне покоління до світу, де взаємодія з роботами є звичним явищем.
• Нові правила та стандарти, оскільки уряди борються з проблемою забезпечення безпеки та етичного використання цих машин, не стримуючи технологічний прогрес.

Питання для розгляду

• Які типи людської праці, на вашу думку, м’які роботи можуть допомогти розширити або автоматизувати в найближчому майбутньому?
• Які ще програми програмної робототехніки ви можете згадати?