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筆記本電腦|軟機器人是氣動、化學、機械、液壓和電氣部件的復雜混合體

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軟機器人是化學、氣動、液壓、機械和電氣部件的復雜混合體 ， 這種復雜性使得分析效率和表征系統中的能量損失成為一項艱巨的任務 。 大多數軟機器人目前處于原型開發階段 ， 因此對其實際效率的評估部分是推測性的 。 根據對移動軟機器人能效的分析 ， 大多數移動軟機器人的效率較低 ， 大多數機器人的效率低于0.1% 。 內米羅斯基等人報告的效率為 1-2%他們的軟機器人“節肢機器人”的單個關節 ， 其中關節是基于充氣的彈性體致動器 。

系統的剩余輸入能量進入彈性體的可逆膨脹和不可逆損失 。 一般來說 ， 用于軟機器人的基于充氣的彈性體致動器效率低 ， 并且它們不僅受到彈性體可逆膨脹的影響 ， 而且還受到應變、應變率和粘性損失的影響 。 另一類軟致動器——真空致動肌肉啟發式氣動結構——使用放氣而不是充氣并在低應變水平下運行 ， 實現了效率相對較高27% 。

最近的研究討論了在一個獨特的全功能平臺中集成生物兼容材料、存儲器、通信和能量收集模塊的復雜性 。 最先進的軟傳感器只關注很少的傳感模式 ， 例如溫度和壓力.執行探索和生成基于感知的反應所需的軟傳感器需要能夠嵌入多種感知模式 ， 正如神經模擬架構所建議的那樣 。 這種要求對記錄、處理和生成響應提出了新的挑戰使用最少的時間和精力 。

為此 ， 機器學習是一種靈活的工具 ， 可以從大量數據中提取和組織信息 。 特別是 ， 施等人考慮加固學習是開發閉環控制的有力工具 。 軟機器人的另一個具有挑戰性的方面是擁有軟板載內存 。 軟機器人仍然通常與控制和為機器人供電的硬電子元件連接 。 然而 ， 作為軟傳感器的軟存儲器將允許使用環保材料 ， 從而減少引入海洋的電子垃圾 。 正如最近軟機器人技術的趨勢所表明的那樣 ， 利用車載存儲器的數字流體邏輯原理將減少記錄數據的能量支持問題 ， 并減少由海上資產周圍的電子設備構成的火災危險 。
【筆記本電腦|軟機器人是氣動、化學、機械、液壓和電氣部件的復雜混合體】
開發存儲器使用這些流體邏輯門可能非常復雜 ， 而且不同壁厚和差異的肺網致動器的分析笨重 。 流體S-R鎖存器是最接近的例子一些軟材料表明 ， 這些軟執行器的效率在0.4-2.5%的范圍內 。 當談到水生環境中的推進效率時 ， 實驗和理論證據表明 ， 順從的仿生系統可能比標準的螺旋槳驅動機器人產生更好的性能 ， 生物學研究表明 ， 軟生物確實受益于前所未有的程度為流體軟機器人開發了能量回收技術和能量收集技術 ， 以降低功耗 ， 從而使機器人更節能 。

軟體機器人面臨的挑戰之一是機器人的柔軟度和承載能力之間的平衡 ， 其中軟體機器人需要能夠承受自身的重量 。 軟體機器人或機器人部件的尺寸和重量 ， 是設計階段需要仔細研究的兩個重要因素 。 關于軟機器人收集數據的討論自然會引出軟傳感器 ， 即適應機器人身體形狀、張力和延展性變化的傳感器 。

軟傳感器超出了本研究的范圍 ， 但它是值得注意的是 ， 感官皮膚的最新發展 ， 包括材料進步傳感技術、制造進步和通信在海洋應用方面也很有前景 。 此外 ， 水生軟傳感可以從發展中受益生物醫學軟傳感 ， 因為它們具有相似的挑戰 ， 例如粘附性、對環境變化的彈性、適應性、生物相容性和可靠性 。 最近的研究討論了在一個獨特的全功能平臺中集成生物兼容材料、存儲器、通信和能量收集模塊的復雜性 。

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