斯坦福大學(xué)研發(fā)新型搜救機(jī)器人形態(tài)像蛇

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發(fā)表于 2017-7-28 11:58:18 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

不管是工廠機(jī)器人還是家庭服務(wù)性機(jī)器人，它們不一定都擁有貼近人類(lèi)的外觀，但大多都擁有“鋼筋鐵骨”的內(nèi)核。而斯坦福大學(xué)一群研究員最近研發(fā)的一款搜索救援機(jī)器人，和機(jī)械臂或鋼鐵心都無(wú)關(guān)，是條可以蜷曲伸展的充氣管子。和我們以往所見(jiàn)的機(jī)器人不太一樣，它長(zhǎng)得有些怪異，長(zhǎng)72米，像一條靈活柔軟的蛇。

不過(guò)，研究員并不是從蛇身上尋找到靈感，因?yàn)樗⒉幌裾嬲纳咭粯釉谏眢w內(nèi)部擁有靈活的骨節(jié)，而是一個(gè)中空充氣的雙層塑料軟管。這意味著它的形狀可以任意變化，也可以向任意方向蜷曲舒展，并以32公里/小時(shí)的速度前行。
　　軟體機(jī)器人模擬的是植物的生長(zhǎng)狀態(tài)：植物不是通過(guò)運(yùn)動(dòng)，而是通過(guò)尖端延伸向著某處生長(zhǎng)，并且能從狹縫中鉆出來(lái)。它也用了同樣的原理：
　　“當(dāng)材料延展開(kāi)來(lái)，它的身體部分會(huì)在一端變長(zhǎng)，但剩余部分并不移動(dòng)”，參與這個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目的研究人員 Elliot Hawkes 在項(xiàng)目論文中這樣寫(xiě)道，“災(zāi)難中的幸存者可能被卡在巖石中，但這個(gè)機(jī)器人能穿過(guò)瓦礫之間的縫隙，因?yàn)樗褂昧诵虏牧稀！?/font>

軟體機(jī)器人的身體由 3 個(gè)氣囊組成，研究人員能夠控制每個(gè)氣室的運(yùn)動(dòng)，允許機(jī)器人精確找到要去的方向，或是通過(guò)放掉部分氣體，讓它通過(guò)狹窄空間。
　　而機(jī)器人的一端也安裝了一個(gè)微型相機(jī)，它能從相機(jī)中“看”到并用算法解讀內(nèi)容，這使得它在服從控制以外，還能按照自己計(jì)算的路徑到達(dá)指定目標(biāo)。
　　為了試驗(yàn)蛇形機(jī)器人的可行性，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)立了一系列障礙試驗(yàn)，比如讓機(jī)器人穿過(guò)粘蠅紙、膠水、釘子陣、狹窄通道等，它像條活的藤蔓一樣生長(zhǎng)、尋找生長(zhǎng)空間，輕而易舉地穿過(guò)看起來(lái)不可能穿過(guò)的地帶，最終毫發(fā)無(wú)傷地通過(guò)了全部考驗(yàn)。

充氣機(jī)器人能夠自如充放氣體，因此可以通過(guò)非常狹窄的空間。

除了搜索功能以外，機(jī)器人還擁有救援能力——它的承載力能從地面上提起 100 公斤的箱子，也可以開(kāi)關(guān)閥門(mén)。
　　不過(guò)目前，它只是個(gè)由普通塑料制成的機(jī)器人原型，研究人員正在計(jì)劃使用更加堅(jiān)固的材料，例如防火纖維(“kevlar”)。
　　軟管內(nèi)部的填充也可以用加壓液體替代空氣，為被困險(xiǎn)境中的幸存者輸送水源。