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MIT的新机器人能走能飞能游泳,关键在于有这件装备

陈大志 2017-09-29

MIT盛产黑科技,这话名不虚传。

两年前,麻省理工大学的研究人员就曾生产出一个折纸机器人,它能利用塑料片或金属板进行变身。因为这些材料可以将机器人自主包裹起来并完成折叠,移动、游泳甚至是承载小型物体都没问题。

两年后,该校的研究者们又推出了一款新的微型机器人,只不过这次的外包材料换成了外骨骼。机器人只要穿上这些由外骨骼制成的不同“外套”就能改变自身的形状,功能就像开了挂,无论移动翻滚还是游泳滑翔,都不在话下。

MIT的新机器人能走能飞能游泳,关键在于有这件装备

Primer机器人和4种不同形状的外骨骼材料    图片来源:Jason Dorfman/MIT CSAIL(下同)

大致的操作流程是:这个名为Primer的立方体机器人先移动到平铺的外骨骼材料上,之后研究人员开始给平板材料施加热量。当外骨骼加热收缩时,外层狭缝较窄的边缘会靠在一起,片材也会朝相反的方向开始弯曲,最后以Primer为中心折叠成特定的形状。

被外骨骼包裹成车轮状的机器人,滚动速度是平时的两倍;帆船状机器人可以漂浮在水面上并承载近两倍的重量,而滑翔机形状的外骨骼甚至允许机器人从高处坠落时翱翔。

MIT的新机器人能走能飞能游泳,关键在于有这件装备

船形机器人

MIT的新机器人能走能飞能游泳,关键在于有这件装备

轮形机器人

“我们希望机器人能够帮我们做事,但是如果每个任务都需要设计一个机器人的话,那显然是没有效率的,”该项目的负责人Daniela Rus在一份声明中说:“通过外骨骼包裹变形的方法,我们可以扩展单个机器人的功能,以便它们可以在不同的情况下使用。”

Primer机器人尺寸仅有几厘米,由外部磁场远程控制。一旦完成了特定任务,这个小型磁力机器人可以通过将自己浸入水中来摆脱外部的覆盖物。也就是说,机器人身上的外骨骼材料可以在水中溶解。

MIT的新机器人能走能飞能游泳,关键在于有这件装备

溶解后的外骨骼和立方体机器人

Primer滚动机器人会根据任务要求将这些外骨骼卷起来“穿”在身上,并借助这一外部材料来适应不同的环境。Primer甚至可以一次穿多个外骨骼装备,那么类似移动、翻滚、游泳、滑翔等这些动作就可以叠加起来,这样的话就能大大拓展机器人的功能。而且,脱卸装备时也很简单,机器人只需保持振动状态一分钟即可。

研究人员认为,这种机器人设计方法未来可以用于制造远程执行复杂任务的多功能机器人。例如,它们可用于深海采矿作业,也可用于在太空建造殖民地。团队成员和论文的作者之一李曙光解释说:“想象一下未来的空间探索,我们可以发送一个身穿好多件外骨骼“衣服”的机器人到火星,然后它们就能执行不同的任务。除了空间探索之外,机器人在搜索和救援方面也会很出色,因为它可以根据所处的环境来改变自身的结构。”

麻省理工学院的研究员Daniela Rus表示:“折纸机器人未来可能会成为迷你外科医生。我们可以将它们放入药丸中,之后它们可以使用不同的外骨骼来切割组织样本或递送药物。 ”不过类似这样的应用应该还有很长的路要走。

瑞士联邦技术研究所的杰米·派克(Jamie Paik)认为,鉴于这款机器人可以通过不同的折叠形式来适应不同的环境,未来它也可用于勘探地形或监测废弃的仓库。

迷你医生、探险家、救援队……听起来真的好能干,关键还是装备好啊。 


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