鐵殼機器人(rén)蝸牛成群執行越野任務

一群機器蝸牛相互協作，穿過一個(gè)缺口                                          香港中文大(dà)學

盡管蝸牛速度慢(màn)，底部黏糊糊的(de)，但它們激發了(le)一種新型機器人(rén)的(de)靈感，這(zhè)種機器人(rén)可(kě)能非常有用(yòng)。這(zhè)些機器人(rén)可(kě)以獨立運行，也(yě)可(kě)以聯合在一起執行不可(kě)能完成的(de)任務。

近年來(lái)，我們聽(tīng)到了(le)很多(duō)關于“群體機器人(rén)”的(de)消息

這(zhè)一概念涉及到利用(yòng)小型機器人(rén)，這(zhè)些機器人(rén)可(kě)以自己工作，也(yě)可(kě)以作爲一組相同機器人(rén)的(de)一個(gè)方面工作。在後一種情況下(xià)，所有機器人(rén)相互通(tōng)信，協調它們的(de)動作以完成任務。

這(zhè)項工作可(kě)能需要在災難現場(chǎng)尋找幸存者，在危險環境中進行偵察，甚至探索其他(tā)行星的(de)表面。

對(duì)于某些應用(yòng)，機器人(rén)必須在物(wù)理(lǐ)上相互連接。

因爲空中和(hé)水(shuǐ)下(xià)機器人(rén)可(kě)以水(shuǐ)平和(hé)垂直移動，所以它們連接在一起時(shí)能夠形成三維形狀。相比之下(xià)，由于地面機器人(rén)隻能水(shuǐ)平移動，它們僅限于形成二維形狀，從而限制了(le)它們的(de)潛在用(yòng)途。更重要的(de)是，迄今爲止創建的(de)大(dà)多(duō)數實驗模型隻能在光(guāng)滑平坦的(de)表面上移動。

然而，如果有“越野”陸地機器人(rén)可(kě)以爬到另一個(gè)上面，把自己堆疊成三維結構，情況就不一樣了(le)。這(zhè)就是新型蝸牛機器人(rén)的(de)用(yòng)武之地。


白玉蝸牛和(hé)機器蝸牛的(de)相似之處示意圖                                                                                 香港中文大(dà)學

該裝置由香港中文大(dà)學趙及其同事開發，其靈感來(lái)自于白玉地螺。像這(zhè)種腹足類動物(wù)一樣，它可(kě)以在很好地粘附表面的(de)同時(shí)移動自己，但在需要時(shí)會停下(xià)來(lái)并使用(yòng)吸力形成更強的(de)結合。

該機器人(rén)有一個(gè)球形鐵磁外殼，外殼内有電池、微處理(lǐ)器和(hé)其他(tā)電子設備。在外殼的(de)底部是一組坦克狀的(de)軌道，由橡膠制成，并嵌入磁鐵。一個(gè)可(kě)伸縮的(de)真空吸盤位于兩個(gè)軌道之間。


透明(míng)外殼機器人(rén)的(de)底視圖——吸盤内的(de)一排微小聚合物(wù)杆幫助它粘附在粗糙的(de)表面上            香港中文大(dà)學

當機器人(rén)在“自由模式”下(xià)移動時(shí)，吸盤保持縮回且無動力。機器人(rén)隻需在其軌道上穿過平坦和(hé)不平坦的(de)地形，利用(yòng)這(zhè)些軌道上的(de)磁鐵爬上其他(tā)蝸牛機器人(rén)的(de)外殼。

一旦它在上面就位，機器人(rén)就會通(tōng)過降低吸盤并通(tōng)電切換到“強力模式”。然後，杯子緊緊地粘在另一個(gè)機器人(rén)的(de)外殼上，将兩個(gè)機器人(rén)牢牢地固定在一起。也(yě)就是說，機器人(rén)的(de)外殼仍然可(kě)以相對(duì)于杯子旋轉，使其能夠在不失去吸力的(de)情況下(xià)就地旋轉。


機器蝸牛協作爬過一塊岩架                                                                                                     香港中文大(dà)學

在迄今爲止進行的(de)戶外測試中，成群的(de)蝸牛機器人(rén)協同完成了(le)一些任務，比如爬上壁架，穿過縫隙，形成一個(gè)機械臂。盡管這(zhè)些機器人(rén)在這(zhè)些實驗中是遠(yuǎn)程控制的(de)，但人(rén)們希望它們的(de)後代有一天能自主地做(zuò)這(zhè)些事情。


來(lái)源：自然通(tōng)訊