随着AI人工智能技(jì)术(shù)的发(fā)展,科技的不(bú)断进(jìn)步,越来(lái)越多(duō)的高科技(jì)产品走进人们的生活中。
现在机器(qì)人越来越(yuè)被大众所熟(shú)悉,那你第一个想起的(de)词汇是什么呢?变形金刚——金(jīn)属?僵硬?机(jī)械?在科技(jì)的发展下(xià),各式(shì)各样的机器人出现在我们生活(huó)中(zhōng)的各个领域。
在很多(duō)工厂(chǎng)的(de)零部件流水线上(shàng),在(zài)我们的家中,这些金属或者其它硬质材料能让我们更好(hǎo)的制作(zuò)和控制机器,但(dàn)这(zhè)也会让人思考,柔软的机(jī)器人是可(kě)能(néng)的吗?像(xiàng)《超能陆战队》中“大白”(●—●)那(nà)样的充气机器人是现实的吗?
就在(zài)3 月 18 日,发(fā)表在《科学机器人》(Science Robotics)的一(yī)篇论文中,斯坦福大学(xué)的研究人员通(tōng)过借鉴传统(tǒng)机器(qì)人技术的特性,开发了一(yī)种(zhǒng)新型的软机器人,它(tā)既(jì)安全,又保留了可以移动(dòng)和改(gǎi)变形状的能力。

想要让机器(qì)变得柔软而又(yòu)能将驱(qū)动模块(kuài)发(fā)出的(de)动(dòng)力传(chuán)导到(dào)执行模块,目前,大(dà)多数柔性机器人使用压缩空气来达(dá)到这一效果。
不过,现有(yǒu)的(de)柔性充气机器人需要连接到(dào)笨(bèn)重的空气(qì)压(yā)缩机(jī)等设(shè)备,这限(xiàn)制了它们的移(yí)动,也阻碍了它们在更多应用场景发挥作用。为此,斯坦福研究团队(duì)开(kāi)发了一种新型的柔性机器人,通过(guò)借鉴传(chuán)统机器人的技术,用电动(dòng)机操控充气管带使其既安全坚固又柔软灵(líng)活。

充气完成(chéng)后,它可以(yǐ)自由(yóu)改(gǎi)变(biàn)形状并移动(dòng),而(ér)无需额外的机器或者空气。无需额外的空气以及空气压缩(suō)机,这是这次斯(sī)坦福团(tuán)队对(duì)柔性机器人(rén)发展作出(chū)的主要贡献。
这个柔性的机器人最早(zǎo)的版本(běn)是(shì)一个简单的充(chōng)气管(guǎn)。三个驱动器将其捏成三(sān)角(jiǎo)形。

一(yī)台机器将(jiāng)管(guǎn)子的两端固(gù)定(dìng)在一起。另外两个沿管(guǎn)子移动,通过改变三角形边的长(zhǎng)度来(lái)改变机器人的整体形状。斯坦福研究人员称其(qí)为“等距机器人”,尽管形状发生了变化,但其总长度以及(jí)内部的空气量(liàng)保持不变(biàn)。
经过(guò)技术迭代,最后(hòu)版本的(de)机器人可以看作是三种(zhǒng)类型(xíng)的机器(qì)人的后代:柔性机器人,框架机器人和(hé)集群机器人。柔性机器人轻(qīng)巧,柔软,框架机器人具有可以改变形状(zhuàng)的几(jǐ)何(hé)形状,而集群机器人则是可以协同工(gōng)作的小型机器人。

为了实(shí)现更复杂的功能,研究人员只需将几个三角形连接在一(yī)起即可。通过协(xié)调不同电(diàn)动机的运动,它们可以使(shǐ)机器人执行不(bú)同(tóng)的行为,例如通(tōng)过将(jiāng)三角(jiǎo)形沿两个顶点拉成一(yī)条线(xiàn)来夹起球(qiú)或着改(gǎi)变机器人的质心以(yǐ)使其滚(gǔn)动。

一个人的(de)力(lì)量是有限(xiàn)的,但一群(qún)人(rén)的力量(liàng)确实无穷的。这就(jiù)是集群机器人的(de)厉害(hài)之处。无穷的(de)组合方式带来(lái)无(wú)穷的应(yīng)用前景(jǐng)。不过,如何(hé)对这些“三角机器人”排列(liè)组合(hé)使其能(néng)在特定的场景下(xià)发挥最好(hǎo)的效(xiào)果(guǒ)依然是研究人员今(jīn)后(hòu)的研究方向之一(yī)。
柔性机(jī)器人是一个相对较新的(de)概念(niàn)和领(lǐng)域,这意(yì)味着(zhe)人(rén)们仍在(zài)为这些新(xīn)产品寻找最佳应用。它们安全但坚固的(de)柔软身躯可能(néng)使其(qí)在传统机器人可能会造成伤害的(de)家庭和工(gōng)作场(chǎng)所中使(shǐ)用,比如救(jiù)援机器(qì)人(rén)。
论文的第一(yī)作者扎卡里·哈蒙德认为,这种机(jī)器人将对(duì)太空探(tàn)索起到巨大的(de)帮(bāng)助。它不占(zhàn)空间,可以装成小(xiǎo)包(bāo)装运输,然后在充(chōng)气后不受束缚地运行。在(zài)另一星球上,它可(kě)以利用(yòng)其(qí)变形能力来穿越(yuè)复杂的环境,挤过狭(xiá)窄的空间并完成设定(dìng)的任务。
目前,研究人员正在为他们(men)柔(róu)软的机器人尝(cháng)试(shì)不同的形状(zhuàng),并考虑将其放入水中以查看其(qí)是否可以(yǐ)游(yóu)泳。他们还在探索(suǒ)更多(duō)新型的软(ruǎn)机器人(rén),每种都有自己的特(tè)点和优势。
软体机(jī)器人集合了以往刚硬又(yòu)柔软的产(chǎn)品优势(shì),未(wèi)来前景可(kě)观(guān)。