工业柔性机器人：应用与发展趋势

自第二次工业革命以来，重复单调的机械劳动被机器人所取代，诸如生产流水线上的机械抓手、货物捡拾器、无障碍管道检测等。刚性金属机器人由执行机构和运动副等构成，其自由度较少，同时无法视环境做出相应变化，因此提出了基于单一机器人实现多功能化的目的。

机械手臂的柔性化方便抓取物形状多样化，且可保护易碎的物品。液态金属自身流变性质和多样化的驱动方式，对构造柔性手臂存在优势。液态金属对柔性抓手技术主要的研发和生产任务包括：①选择合适的液态金属材料；②针对应用场合设计并制造相应的机械抓手或手臂；③搭建封闭的循环流动管路并采取良好的密封措施；④设计并制造复合驱动要求的微小型电磁泵；⑤针对所用的液态金属和结构材料，采取合适的防腐蚀处理。

工业巡检设备和燃气轮机的翅片检测，耗时费力，且内部结构复杂，柔性无障碍机器人可针对此类应用领域得到解决。对于此类技术的需要考虑液态金属材料的选择，针对不同应用场合设计相应形状的机器人和驱动方式，设计并安装相应的检测传感设备以方便实时反馈检测设备状况，最后针对所用的液态金属和结构材料，采取合适的防腐蚀处理。(www.xing528.com)

微尺度的运动载荷机器人在微流控、MEMS领域较为常见。液态金属自身的导电导热性和热恢复性，可作为电场的载荷，在传感检测和电路连接方面有所贡献。但需要考虑微尺度下液态金属颗粒稳定存在的条件，当前有多种方法实现液态金属微纳米颗粒稳定存在，主要包括利用生物大分子材料如海藻酸盐和纤维素等包裹液态金属形成核壳结构。此外，利用化学试剂如马来酸酐和聚氨酯溶液涂敷液态金属颗粒也可实现液态金属颗粒稳定存在60天之久，这为液态金属微颗粒在微观尺度的利用提供了基础。但如何有效地调节液态金属的表面张力，以方便在目标基底上的黏附和运动是主要的研发任务。