软体机器人，颠覆你的想象

　　机械手爪大多是僵硬的机械臂，今天给大家介绍的是一种软体机器人。颠覆式的设计，让人耳目一新。

　　由于传统的抓取装置如机械手爪、吸盘等存在设计周期较长，更新频率较高，利润附加值较低，难以抓取易损坏、易变形物体等问题，近年来，学术界出现了“软体手”的概念，将机械手由传统的气缸等刚性体变换成柔性的有机聚合物，以克服现有传统机械手在特定应用场景的缺点。

　　无独有偶，近年来学术界还出现了一种颠覆式的机器人——软体机器人。现有的软体机器人在材料选取上与软体手类似，同样拥有很大的柔性，并擅长在特定的场景中应用。

　　不同的是，软体手只是将末端执行器设计为柔性，其机械臂和运动关节与传统的机器人没有区别;而软体机器人的机械臂也是柔性的，甚至其运动关节与传统的机器人相比也发生了改变，甚至有的软体机器人的运动副数量可以理解为无穷多。

　　有趣的是，虽然软体手和软体机器人并不完全相同，但是二者的发展历史却是相互交织的。2011年，哈佛大学Whitesides研究小组的学者Carl Vause，从章鱼中获得了灵感，发明了软体机器人，这款软体机器人长约18厘米，可以单“腿”离地，能在一分钟内匍匐穿过2厘米高的间隙。

　　一般的刚体机器人在装配上软体手之后是否应该归为软体机器人?这一问题在学术界内还有一定的争议。笔者认为，装配上软体手的刚体机器人并不是软体机器人。

　　在运动学和动力学上，装配上软体手的刚体机器人，其运动学公式、雅可比矩阵、海塞矩阵等基础公式并没有改变，机器人在运动学上的运动末端的位姿、速度等仍然是可预测和可控的，只是机器人的末端执行器有一点“古怪”而已，而末端执行器的种类对机器人运动学和动力学的性能没有任何影响。

　　而软体机器人的机械臂是柔性的，其运动学和动力学性能并不能通过传统的公式求解出来，机器人的运动学和动力学性能已经完全改变，机器人的运动末端位姿、速度等变得不可预测。