2011年，哈佛年夜学的George Whitesides传授赞助重写了机械的规矩。他与哈佛年夜学和五角年夜楼国防高等研讨筹划局(DARPA)协作开辟了仿生“软体机械人”。 他承当的挑衅是创立一个机械人，可以经由过程不到两厘米高的间隙停止灵活。固然年夜多半机械人工程师测验考试应用传统的刚性机械人，但Whitesides从年夜天然和活生物体中取得灵感。他发明了一种全新的软体机械人，完整由和婉的弹性聚合物制成。与刚性资料制作的机械人比拟，软体机械人的灵巧性使其可以或许轻松完成DARPA挑衅。这是机械人范畴的一个冲破。 与DARPA协作的最早技巧运用在生物医学范畴。软体机械人可以在侵入性手术中应用，顺应性和精致地在身材四周运动，或许平安地运输器官和软组织，而不会形成损害。但不久以后，工业主动化将成为这项冲破性技巧的运用。 图片起源：Soft Robotics 诸如电子商务，先辈制作业和食物与农业等行业面对日趋增加的压力，寻觅主动化处理计划来处置休息力赓续降低，客户需求赓续增长和在食物平安尺度日趋严厉的情形。但是，这些行业产物的变量和软弱性在很年夜水平上曾经将它们消除在主动化以外。 固然Whitesides的任务催生了一个全新的学术研讨和开辟重点范畴，但在2013年，Soft Robotics Inc.成为开辟第一个也是独一贸易运用的前锋力气。它将这项技巧推行到贸易产物中，可认为全球的工业客户解锁主动化。经由过程应用专利资料迷信和人工智能，Soft Robotics构建了主动化处理计划，可以或许像人类的手一样灵巧控制物品。它为机械人主动化带来了反动性的变更，知足世界需求，并在每一个市场完成工业临盆力。 为何我们须要软体机械人? 食物加工和包装，重要是临盆和烘焙食物，是一个高度手工的进程。休息力本钱是对总产物本钱的主要投入。从汗青上看，这些市场的工人是来自低本钱的移平易近休息力。但在曩昔几年里，我们看到，农产物和其他食粮临盆市场的休息力供给明显削减。 不管是加利福尼亚州萨利纳斯的移平易近休息力削减，照样英国退欧对休息力自欧友邦家流入英国的影响，照样澳年夜利亚早先经由过程的“背包客”劳工监管妨碍，这都是一个全球性成绩。它对世界各地的食物本钱和供给发生直接影响。跟着休息力日趋稀缺，临盆者开端转向主动化，以保持临盆力，并在很多情形下进步其食物临盆企业的经济可行性。 传统机械人被设计为异常有用地履行单个义务。然则当物品或义务产生变更时(这在食物中常常涌现这类情形)，这些传统机械须要从新整合和从新编程，这能够须要消费数百小时和年夜量资金投入。 这个成绩不只限于食品。跟着花费品需求的增长和先辈制作业和电子商务等行业的休息力限制，对机械人灵活操作的需求比以往加倍激烈。即便是美国当局在其2016年机械人技巧申报中也提到了“灵巧抓握机制，即许可灵巧操作平常物品”作为“国度燃眉之急”。 现今的年夜多半机械人处理计划都基于硬衔接和视觉体系，是以难以拾取食品等柔嫩和多变的物体，或与人类平安地停止交互。传统的机械人制作商试图用刚性衔接，传感器和庞杂的视觉体系来模拟人类的手。Soft Robotics经由过程资料迷信处理了这个成绩，而不是经由过程更高程度的本钱和庞杂性。 Soft Robotics技巧的设计灵感来自章鱼 —— 从传统的机械人技巧的范式改变。这招致了一种由聚合物构成的软体机械人履行器的创造，这些聚合物不须要传感器或其他电机装备停止操作。该体系的盘算才能被内置在夹具自己中，这是一种带有微流体通道资料的专有混杂物。当启动时，它模仿章鱼的触角以复制人手的抓握和握持才能。 现在，只要12%的非汽车行业由机械人完成主动化，由于现有的刚性机械人没法处理灵巧把持可变产物和非构造化义务的成绩。 经由过程应用柔嫩和合规资料的特征，我们可以或许构建一套全新的顺应性和灵活机械手，为这些休息力匮乏的行业开拓全新的运用。 推进食物临盆的将来 21世纪的农业面对着临盆更多食粮来赡养日趋增加的生齿的挑衅，与此同时乡村休息力削减。 据结合国统计，上个世纪，全球生齿翻了两番。 跟着成长中国度支出的增长，这类增加正在推进全球食粮需求，估计到2050年将增加59%至98%。 这将以新的方法塑造农业和食物市场。农人须要进步产量，但因为休息力缺乏，临盆减缓，扩大艰苦。 2002年至2014年间，农业休息力缺乏形成的年支出丧失达30亿美元。加利福尼亚州临盆的三分之一美国蔬菜和三分之二生果及坚果，都遭到严重影响。依据农业休息力查询拜访和美国农业普查，该州在2002年至2014年间掉去了近40%的农业休息力。处理农业临盆力方面的挑衅不只会为世界供给食粮，并且会发明失业机遇，并将以农业为基本的经济改变为出口经济。 休息力缺乏和食物平安成绩的实际直接影响到全球食物的本钱和可取得性。Soft Robotics的技巧赞助新兴行业将主动化带入其处置和包装运用。地球上的每一个人都介入全球食物供给链。我们正在尽力确保食粮临盆者的经济生计才能，以供给这一市场。
