文|陳根
近年來,隨著人工智能交互技術(shù)的應(yīng)用,機器人作為自動執(zhí)行工作的機器裝置,其智能化程度有了顯著的提升,并開始逐漸進入應(yīng)用落地的階段?,F(xiàn)階段,機器人已可以在高空、水下、自然災(zāi)害等特殊環(huán)境下進行應(yīng)用。
現(xiàn)在,受昆蟲啟發(fā),匹茲堡大學的工程師們創(chuàng)造了一種微型機器人,能夠在難以到達的空間和荒涼的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。這些機器人可用于進入密閉區(qū)域進行成像、環(huán)境評估、采集水樣等任務(wù)。
根據(jù)論文,這些微型機器人大約有蟋蟀那么大,多功能的運動和輕巧的結(jié)構(gòu)使它們能夠輕松地在各種表面移動,甚至能夠在水面上跳躍。畢竟,對于許多大小不一的生物,如陷阱顎蟻、螳螂蝦和跳蚤來說,跳過一個表面比爬行更省力。
因此,這些動作也被復(fù)制到機器人中,這些機器人由聚合物人造肌肉制成。類似于把箭裝進弓里然后射出去,機器人鎖定以積聚能量,然后在沖動的爆發(fā)中釋放能量,向前彈出。
然而,通常情況下,研究人員所使用的人造肌肉的驅(qū)動相當緩慢。那么,如何利用這種人造肌肉,并利用它來產(chǎn)生跳躍式的驅(qū)動力,而不是緩慢的驅(qū)動力?研究人員表示,答案就在于分子秩序和幾何形狀的相互作用。
該研究的共同作者、斯旺森學院工業(yè)工程專業(yè)的博士生Mohsen Tabrizi說:“聚合物肌肉的彎曲復(fù)合形狀使其在獲得動力時能夠積累能量。肌肉中分子排列的方式從自然界中獲得了靈感,在自然界中,分子的聯(lián)合驅(qū)動為結(jié)構(gòu)建立了能量,這是用不超過幾伏的電完成的?!?/p>
于是,多樣化的運動和輕量級的結(jié)構(gòu)使機器人(大約有板球大小)能夠像在堅硬的表面一樣輕松地沿著沙子等移動表面移動,甚至能夠跳過水面。當研究人員將微型傳感器安裝到機器人設(shè)備上時,就可以使其進人人類無法到達的地方,執(zhí)行戰(zhàn)斗或偵察任務(wù)。
不僅如此,對于創(chuàng)造新領(lǐng)域來說,隨著行業(yè)的發(fā)展,機器人除了在“人做不到的事”上不斷涉水,也在“人不愿意做的事”上創(chuàng)造出更多可能。隨著應(yīng)用場景和服務(wù)模式的不斷擴展,微型機器人的未來還將大有可為。