大自然神奇的力量，带给机器人专家很多研发灵感。

比如植物的生长。

当植物每天接受长时间的太阳光照时，通过细胞分裂(有丝分裂)和幼苗上胚轴或生长点的扩展，植物会迅速长出叶子和茎，这将支持未来花朵或果实的生长。

植物的生长方式给麻省理工学院的工程师带来了灵感，于是他们开发出一种灵活机器人。

灵活机器人采用链状附件设计，使其延伸得足够灵活，因此能够在任何必要的配置中扭转和转动。

同时，它又具有足够的刚性以支撑重负载，或施加扭矩以在狭窄的空间中组装零件。

灵活机器人由一个“生长点”或变速箱组成，该变速箱将松动的互锁块链拉入盒子，将链条单元锁定在一起。

任务开始时，灵活机器人会以刚性附件的形式将链条逐个送出。

任务完成后，机器人可以收回附件，并以不同的长度和形状再次将其伸出以迎接下一个任务。

这项研究部分由日本轴承制造商NSK Ltd资助。

填补狭窄空间机器人灵活作业的空白

在相比宽阔开放的工厂中，移动机器人实现自主导航毫无困难，但是对于在狭小的空间里，或者是杂乱的货架后面，甚至是拧开汽车发动机的油盖，目前的机械手可能无法实现。

灵活机器人的研发也许就可以填补这方面的空白。

福特基金会工程学教授Asada表示，“机器人的实现与实际工厂完全不同，它是在某种抽象水平上展现出相同的功能。”

在实验中，机器人被编程后，它会绕着障碍物从其基座延伸或在扩展时转过身。

也就是说，它已经足够灵活了。

据研究人员表示，如果将抓爪连接到机器人的生长尖端或变速箱上，则灵活机器人可以生长得足够长，以在狭窄的空间中蜿蜒，然后施加足够的扭矩来松开螺栓或拧松盖子。

团队的研究员Emily Kamienski认为，自动维护是机器人可以完成的任务的一个很好的例子。她说：“引擎盖下的空间相对开阔，但最后一点是必须在发动机缸体周围导航或到达机油滤清器的地方，这是固定臂无法触及的地方。而这个机器人可以做类似的事情。”

关键是解决“最后一脚”

“最后一脚”是指机器人任务或探索性任务的最后一步。

机器人一般都花费大部分时间穿越开放空间，但其任务的最后一步可能涉及在更紧凑、更复杂的空间中，因此它需要进行更灵活的导航以完成任务。

目前，该团队已经设计出各种概念和原型来解决“最后一脚”的问题，包括由柔软的气球状材料制成的机器人，这种材料可以像藤蔓一样生长，毫无压力地通过狭窄的缝隙挤压。

但是，遗憾的是，一旦机器人蠕动到目的地，这种柔软的可扩展机器人还不够坚固，无法支撑执行器所需的末端执行器，例如抓手、相机和其他传感器。

福特基金会工程学教授Asada说：“我们的解决方案实际上不是软的，而是巧妙地使用刚性材料。”

研究人员设计了一个变速箱来代表机器人的“生长尖端”，就像植物的芽一样，随着更多的营养素流向该部位，尖端将产生更坚硬的茎。

在盒子中，它们装有齿轮和电动机系统，该系统用于拉起流化的材料，在这种情况下，弯曲的3D打印塑料单元序列相互连锁，类似于自行车链条。

当链条被送入盒子时，它绕绞盘转动，绞车通过第二组电机进行编程。第二组电动机被编程为将链条中的某些单元锁定到其相邻单元，再将其从盒子中送出时形成刚性附件。

研究人员通过对机器人进行编程，将某些单元锁定在一起，而其他单元则保持解锁状态，使其形成特定的形状，或在某些方向“生长”。

资料来源：麻省理工学院

当链条被锁定且状态是刚性的时候，其强度足以支撑1磅重（不到1斤）。

柔性制造或再添新成员

柔性制造作为一种具有旺盛需求和强大生命力的生产模式。

机器人在汽车和3C电子制造行业的应用占比超过65%，柔性抓取、灵活作业甚至能自主避障的机器人都是精密智能仓库亟需的设备。

在新一代的信息技术与制造业深度融合的发展主线下，如果将灵活机器人用于生产制造系统中，以其柔性化的生产能力，必将带来颠覆性的工厂革命。