爱吧机器人网 » 分类 > 特种机器人 > 正文

“章鱼机器人”:开启软体机器人新时代

nv9hnkvڮjvڮWjݪڮjڮjMky人工智能实验室(CSAIL)主任、机器人专家丹妮拉·鲁斯称:“在传统机器人身上,大脑、电子设备、电池,这些零件都很坚硬。软体机器人是一个新领域,令人兴趣盎然。”

  新研制出的“章鱼机器人”由硅橡胶制成,其“大脑”是一款柔性微流体芯片,内部的阀门和开关由压力激活,引导液态燃料流过“身体”,从而控制8只“爪子”的动作。该研究的领导者之一、哈佛大学工程师罗伯特·伍德说:“它类似一个普通电路,只不过不是传递电子,而是传递液体和气体。”

  “章鱼机器人”的身体由3D打印而成。为制造“章鱼机器人”的身体,研究人员将硅橡胶倾倒入一个章鱼形状的模具中,接着用3D打印机朝其中注入特殊墨水,随后通过加热来矫正其结构,并使墨水蒸发——在机器人的爪子内部留下一个中空的网络并同大脑相连,机器人的“大脑”通过这个中空管道同爪子“交谈”。


  摒弃电池使用液态燃料

  很多软体机器人会与压缩空气罐相连,利用其提供电力,但这会限制机器人的行动范围,为此,伍德和同事另辟蹊径,使用液体燃料并利用化学反应来为这个机器人供电。

  他们的燃料是浓度为50%的过氧化氢溶液,“章鱼机器人”的内部充满了这种溶液,与此同时,他们也朝机器人内部注入了铂(充当催化剂,为了达到更好的效果,实际采用的是铂金属粉末),当溶液遇到铂,它很快会分解成体积更大的水和氧气。随着氧气增多,“章鱼机器人”身体内的压力加大,就会打开一些微阀门而关闭另一些微阀门,使燃料每次只流向系统的一边,让这边的四条“爪子”充满氧气,从而驱动章鱼的“爪子”向前伸展。随着这边的燃料不断消耗,内部压力下降,使燃料进入另一边,这边关闭,整个“爪子”向前伸展的“剧情”再次上演一遍。

  意大利圣安娜高级研究学院的塞西莉亚·拉丝慈说:“微流体和化学反应的‘联姻’非常有趣。这是一种全新且与众不同的制造和看待软体机器人的方式。”

   进一步提高软硬件性能

  目前,这款章鱼机器人能活动大约8分钟,消耗的燃料为1毫升。伍德说,他们并没有设计让这款机器人执行特定的任务,它也不能模拟真正章鱼的“一举一动”,它只不过证实了这一技术可行。研究人员表示,未来,他们将进一步提高微流体电路的复杂程度,使其更耐用;而且改进“爪子”设计的方法,让其能更好地运动,如此一来,得到的软体机器人或能实现更复杂的运动。

  美国康奈尔大学的材料工程师罗伯特·谢普德对《自然》杂志说:“现在,我们需要解决的问题是,如何对机器人重新编程,让其执行不同的运动并对环境做出反应,而不仅仅是执行预编程的指令序列。”谢普德目前专注于研究是否能让效率更高的微流体电路同柔性传感器相结合,从而制造出更智能、更能适应环境的软体机器人。

  研究人员指出,虽然软体机器人仍处于萌芽和起步阶段,但它或许能在很多领域“大展拳脚”,比如维修和检测设备、执行搜救行动以及进行环境探测,甚至在医学领域发挥重要作用。




上一篇:纳米机器人给药直达患处 副作用降至最小
下一篇:纳米机器人可像蝙蝠一样搜寻脑肿瘤
精选推荐
国外眼科手术机器人为视网膜静脉阻塞患者带来希望
国外眼科手术机器人为视网膜静脉阻塞患者带来希望

[2017-03-20]  视网膜静脉阻塞,简称RVO,对患者来说是一种严重的疾病。该病病因为视网膜静脉中存在血液凝块,这可能导致视力严重下降,在某些情况下,病 ...

深度神经网络揭示了大脑喜欢看什么
深度神经网络揭示了大脑喜欢看什么

[2019-11-06]  爱吧机器人网编者按:近日,《自然-神经科学》发表了一篇论文,研究人员创建了一种深度人工神经网络,能够准确预测生物大脑对视觉刺激所产 ...

南加州大学机器人学家:机器人更适合粗暴的爱
南加州大学机器人学家:机器人更适合粗暴的爱

[2019-11-07]  图片来自JOHN MADERE GETTY IMAGES打是疼骂是爱,当人类粗暴的将物体从机器人手中敲掉,看似残忍,实际上却能帮助机器人找到最好的握持物 ...

美国普渡大学研发快动作软体机器人,灵感来自变色龙舌头捕食
美国普渡大学研发快动作软体机器人,灵感来自变色龙舌头捕食

[2019-10-31]  本文图片均来自:Ramses v Martinez 普渡大学变色龙、蝾螈和许多蟾蜍利用积蓄的弹性能量,向距离1 5倍体长的毫无防备的昆虫伸出粘糊糊的舌 ...

7种常见的机器人焊接类型
7种常见的机器人焊接类型

[2017-12-17]  机器人焊接是工业领域最常见的机器人应用之一,近几十年来主要由汽车行业驱动。机器人焊接在完成大批量,重复性的焊接任务时效率最高。...

麻省理工最新机器人“装配工”未来可建造太空基地
麻省理工最新机器人“装配工”未来可建造太空基地

[2019-10-17]  两个机器人原型把一系列小单元组装成大结构体麻省理工学院科研人员最近提出一种新型机器人技术,即一种小型机器人系统,能够自主地用统一规 ...

亚马逊CEO杰夫·贝佐斯操控巨型有人驾驶机器人(巨型机甲)
亚马逊CEO杰夫·贝佐斯操控巨型有人驾驶机器人(巨型机甲)

[2017-03-21]  近日,亚马逊CEO杰夫·贝佐斯实现了每一个6岁儿童都会有的梦想,他控制了一个巨大的机甲机器人。据国外媒体Verge报道,前天(3月19日),贝 ...

美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低
美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低

[2017-12-28]  Natilus创业公司成立于2014年,其梦想是建造大型无人机,以半价提供比船舶快得多国际货运。在十二月份,Natilus计划在旧金山湾测试一个9米翼展的小型原型无人机的水上滑行能力......

本周栏目热点

机器人治疗糖尿病

[1970-01-01]    众所周知,糖果、蛋糕巧克力等甜食是女生的最爱,今年22岁的姑娘小刘也是这些甜食的超级粉丝,每天都吃。她身高1米6,体重却有90多公斤 ...

[2015-12-14]     12月12日,由中科院沈阳自动化研究所、中国北方车辆研究所等9家单位发起的&mdash&mdash中关村融智特种 机器人 联盟首届理事会在京召开。来自科技 ...

创意DIY:日本Rapiro可DIY的模型机器人

[2016-01-25]     看到这零部件的图,估计不用小格子说,你也知道了,DIY机器人。  Rapiro ...

[2016-01-05]     12月20 日,新华网在首届智能+传媒超脑论坛上推出生物传感 智能机器人 系统Star。该系统以生物传感器采集用户生理体验信息数据,通过多 ...

鸟瞰2016十大军事科技:机器人战争并不遥远

[2016-01-14]     国防大学李大光  机器人、无人机、全景式因特网地图、3D打印战机&hellip&hellip2016 ...