出色的機器人設計
2019/12/16
大自然從一開始就給機器人技術帶來了很多的啟發(fā)。1739 年,法國藝術家雅克·德·沃康桑(Jacques de Vaucanson)讓全世界見識了外形酷似鴨子的機器人“ Digesting Duck”,這種夢幻般的機器人可以吃進和吐出谷粒。在 20 世紀中葉,英國神經(jīng)系統(tǒng)科學家威廉·格雷·沃爾特(William Grey Walter)發(fā)明了烏龜機器人,這種機器人之所以被命名為“烏龜”,是因為它行動遲緩及其龜殼形狀。
在現(xiàn)代化機器人技術領域,生物學往往被看作是一種解決問題的方法,幫助現(xiàn)代化機器人更為自然地活動,更好地與外界進行互動。大自然給的機器人設計帶來了大量啟發(fā)——從會飛的蝙蝠到會游泳的魚兒,從“大狗”機器人到類似章魚的軟體機器人——軟體機器人也是機器人的一個重要分支。生物機器人技術(biorobotics)近年來獲得了突飛猛進的發(fā)展,而一些迄今創(chuàng)新性、最有意思的機器人恰恰是源于這種進步。
1、Octobot(設計靈感源于章魚)頭足類動物的機動性給機器人技術的發(fā)展帶來了重要啟發(fā),從 Soft Robotics 的工業(yè)機械臂到加州大學圣迭戈分校開發(fā)的可行走于多巖地帶的 3D 打印腿部,這些機器人都體現(xiàn)了這一點。Ocotobot 由哈佛大學軟體機器人研究團隊設計,看上去與真正的章魚幾乎一模一樣。Ocotobot 由 3D 材料打印而成,使用嵌入式電路板,以過氧化氫驅動的化學反應而進行移動,這種化學反應可以令其充氣部件膨脹或是泄氣。
2、Pleurobo(設計靈感源于蠑螈)蠑螈被譽為“活化石”,它為我們研究地球上一些最早的爬行動物提供了直接的線索。為了更好地了解蠑螈的活動方式,瑞士洛桑聯(lián)邦高等理工學院的科學家們花費數(shù)小時,在 X 光視頻中仔細觀察這種兩棲動物的移動。憑借這一知識,這個團隊開發(fā)出 Pleurobo 機器人——這是一種令人感到害怕的會爬行的機器人,可以像兩棲動物一樣在草地中爬行。該團隊認為,他們對脊髓和大腦之間聯(lián)系的研究,將為深入認識神經(jīng)義肢技術(neuroprosthetics)提供重要線索。