受蠕蟲啓發的(de)機器人(rén)“感知”自己的(de)身體位置，一步步向前

蚯蚓和(hé)尺蠖是兩種新型軟機器人(rén)的(de)靈感來(lái)源   zestmarina/照(zhào)片

推動軟機器人(rén)前沿的(de)科學家們繼續在動物(wù)王國中尋找靈感，最新的(de)例子像尺蠖和(hé)蚯蚓一樣移動，部署了(le)一些新的(de)傳感器技術。這(zhè)種有彈性的(de)新型機器人(rén)利用(yòng)靈活的(de)電子設備和(hé)尖端的(de)傳感器來(lái)感知自己的(de)身體位置，這(zhè)可(kě)以幫助它們擠過密閉空間。
 
我們見過一些軟機器人(rén)，它們的(de)靈感來(lái)自蠕蟲和(hé)其他(tā)令人(rén)毛骨悚然的(de)爬行動物(wù)，比如使用(yòng)人(rén)工肌肉在地闆上爬行的(de)網蟲，以及最近的(de)挖掘地面以分(fēn)析農業應用(yòng)中的(de)土壤的(de)機器人(rén)。格拉斯哥(gē)大(dà)學的(de)工程師們的(de)最新禮遇，通(tōng)過模仿所謂本體感覺，或生物(wù)體在空間中感知其位置的(de)能力，開辟了(le)新的(de)天地。
 
根據研究人(rén)員(yuán)的(de)說法，這(zhè)種能力以前從未在軟機器人(rén)上得(de)到過證明(míng)，要想實現這(zhè)一能力，就需要他(tā)們在将必要的(de)電子設備和(hé)傳感器拼接在一起時(shí)具有創造性。機器人(rén)的(de)外層“皮膚”由一種叫做(zuò)Ecoflex的(de)彈性塑料和(hé)該團隊開發的(de)一種新型石墨糊制成，身體兩端嵌入了(le)約4.5厘米（1.7英寸）長(cháng)的(de)微型磁鐵。


一種新開發的(de)機器人(rén)在向前移動之前，使用(yòng)内置的(de)應變傳感器來(lái)測量其身體位置   格拉斯哥(gē)大(dà)學

石墨糊帶有一個(gè)電阻，随著(zhe)機器人(rén)身體的(de)膨脹，電阻會發生變化(huà)，内置在身體内的(de)應變傳感器能夠測量這(zhè)些變化(huà)，并在達到預設值時(shí)進行檢測。當它這(zhè)樣做(zuò)時(shí)，機器人(rén)的(de)身體再次收縮，沿著(zhe)金屬表面向前移動機器人(rén)。這(zhè)被應用(yòng)到了(le)一個(gè)像尺蠖一樣的(de)機器人(rén)，它會拱起并壓平身體向前移動，還(hái)有一個(gè)像蚯蚓一樣的(de)機器人(rén)，它會在伸展和(hé)收縮時(shí)保持平放在地闆上。
 
研究負責人(rén)拉文德·達希亞教授說：“本體感覺是許多(duō)生物(wù)生命形式的(de)一個(gè)重要特征，長(cháng)期以來(lái)，科學家們一直受到啓發，試圖開發模仿這(zhè)種能力的(de)工程系統。”。“我們的(de)仿生機器人(rén)朝著(zhe)創造柔軟、靈活的(de)機器人(rén)系統邁出了(le)一步，這(zhè)種機器人(rén)系統能夠實現自然界在尺蠖和(hé)蚯蚓身上創造的(de)無限運動方向。像這(zhè)樣的(de)軟機器人(rén)通(tōng)過無縫嵌入可(kě)伸縮傳感器來(lái)适應周圍環境的(de)能力，可(kě)以幫助自主機器人(rén)更有效地導航即使是在最具挑戰性的(de)環境中，也(yě)要進行鍛煉。”
 
科學家們想象有一天，這(zhè)些蠕蟲啓發的(de)機器人(rén)将用(yòng)于搜索和(hé)救援行動，例如幫助尋找被埋在廢墟中的(de)幸存者。它們也(yě)可(kě)以用(yòng)于采礦和(hé)建築應用(yòng)，或者作爲更逼真的(de)假肢的(de)基礎。
 
資料來(lái)源：格拉斯哥(gē)大(dà)學