机器人百花齐放的时代，软体机械臂在未来有前景吗？

目前我们看到的大多数机器人都是刚体的，既使用坚硬的金属材料制作而成，并且很多刚体的机械臂已经在工业场合得到了很好的应用。

而地球上的许多动物都是内置坚硬的骨骼，外面覆盖肉体的方式，既可以高速运动，又能增加环境接触和交互的安全性。

那么，研究软体机械臂在未来是否有前景呢？在哪些场合能用到软体机器人呢？

先说结论：有，而且很大。

1. 软体机械臂的优势

相比于刚体机械臂，软体/柔性机械臂有哪些优势呢？

由材料决定的天然柔顺性；

更丰富的运动姿态；

更多样的变换形态；

（可能）更轻盈的机身；

更安全的使用环境；

目前大多数的机械臂都是刚体的，尤其是工业场合使用的机械臂，在人员活动密集的地方往往都需要一个较大的防护罩把机器人的工作空间与人类的活动空间隔绝开来，防止机器人因为出错而导致的意外事故。

这是因为，就目前的机械臂控制而言，简单的重复任务还好，但是越复杂的任务往往所需要的程序指令就越复杂，在操作失误、程序出错、工况环境突变等特殊情况下难免会出现一些意外的情况，有可能出现其动作不符合预定轨迹的现象，从而伤害周围的物品和人。

但是，如果是软体或柔性的机械臂，这个问题会好很多，毕竟软体的东西不会直接给脆弱的物体和人体带来直接的物理伤害，能够极大地缓冲一些突发情况，从而保护工作人员的人身安全。

2. 软体机械臂的应用场景

软体机械臂有一个重要的应用场合就是需要大量人机接触交互的场景，比如机械臂辅助按摩和理疗这个场景，现有的刚体机械臂往往需要在末端外接一个柔性的接头用来与人接触，防止伤害到人体。

再比如一些功能辅助型的应用场景中，软体机械臂也有较大的用处，比如辅助残障或老年人士的穿衣、吃饭、洗漱等等，在这些场景中，人往往是更加脆弱的，经不起一点点伤害，所以使用软体和柔性的东西来辅助他们会取得更好的效果。

当然，在这类与人打交道比较多的服务机器人应用场景中，现在更常见的做法是软硬结合，即刚体机械臂+软体末端，既有刚体机械臂的控制精度，又有软体机械臂的适应能力和安全保障。

在工业场合，软体机械臂也有许多用武之地，比如在复杂的管道中爬行运动的这类“蠕动”型机器人其实也算是软体机械臂的一种，又比如“象鼻式”的软体机械臂可以完成许多刚体机械臂无法完成的特殊姿态的抓取活动，细长型的软体机械臂可以作为内窥镜的支持结构等等。

但是，不得不提的是，软体机械臂的发展历史还不长，受限于材料、驱动、建模和控制策略，目前的软体机械臂还没有达到能够广泛应用的技术水平，还有一段较长的路要走。

如果想要了解相关的知识和技术前沿，可以去看看德国Festo公司的这一款软体机械臂，目前看来其技术水平和研究潜力还比较大。

此外，软硬结合仍旧是目前机器人界发展的一个重要方向。比如，在刚体机械臂的末端安装柔性和软体材料构成的机械手就是一个比较具有潜力的方向。

借助3D打印技术，软体机械手的手指都可以内部包含惯性传感器、柔性印刷电路板和触觉力传感器，比如下面这款来自Festo的软体机械手，采用气动驱动的方式，带有两个气室的弹性波纹管可移动抓爪，而两个气动旋转模块位于拇指和食指的底部。软体机械手的展示视频如下：

总之，软体机器人也是未来发展的一个重要方向，其中就包括模仿人类的软体手臂、软体手、软体腿和软体脊椎等等。