世界上第一臺(tái)能夠像植物卷須一樣卷曲和攀爬的軟機(jī)器人問(wèn)世
從機(jī)器人跳躍,跑酷,開門,機(jī)器人正日益成為善于利用人類的技能高手。那么機(jī)器人是否能善于“學(xué)習(xí)”那些植物的技能呢?目前研究人員設(shè)計(jì)出了第一臺(tái)能夠像植物卷須一樣卷曲和攀爬的軟機(jī)器人。
IIT-Istituto Italiano di Tecnologia的研究人員已經(jīng)生產(chǎn)出第一臺(tái)能夠自行攀爬的軟機(jī)器人。他們通過(guò)模仿植物卷須的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
更具體地說(shuō),他們?cè)O(shè)計(jì)它來(lái)模仿植物水分運(yùn)輸?shù)奈锢碓恚@一發(fā)展無(wú)疑是令人興奮的。發(fā)明團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)人是Barbara Mazzolai,她于2015年被RoboHub列為25位最具影響力的機(jī)器人女性之一,并于2012年協(xié)調(diào)了歐盟資助的項(xiàng)目”Plantoid“。
“我們只是說(shuō)我們發(fā)現(xiàn)它非常巧妙,可以受到一個(gè)動(dòng)作非常緩慢的物種的啟發(fā)”Barbara Mazzolai說(shuō),他們制造出了第一個(gè)能夠攀爬的類似卷須的機(jī)器人,雖然這個(gè)發(fā)現(xiàn)目前而言還無(wú)法去做一些成熟應(yīng)用,但是這個(gè)發(fā)現(xiàn)將會(huì)帶來(lái)更多的“可能性”。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員研究了植物細(xì)胞水分運(yùn)輸?shù)淖匀粰C(jī)制,這是一種稱為“滲透作用”的水力學(xué)原理。然后,他們使用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型來(lái)確定機(jī)器人的正確尺寸。
他們得出結(jié)論,機(jī)器人應(yīng)該具有小卷須的形狀,以便能夠進(jìn)行可逆運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是一個(gè)由柔性PET管制成的軟機(jī)器人,其中充滿了帶有帶電粒子(離子)的液體和1.3伏電池,以吸引和固定離子。
這首次證明了利用滲透來(lái)激活可逆運(yùn)動(dòng)的可能性。此外,通過(guò)使用普通電池和柔性織物成功的事實(shí)表明,他們所創(chuàng)造得軟體機(jī)器人很容易適應(yīng)周圍環(huán)境。
現(xiàn)在,Mazzolai和她的團(tuán)隊(duì)正在開展一個(gè)名為“GrowBot”的相關(guān)新項(xiàng)目,由歐盟委員會(huì)根據(jù)FET主動(dòng)計(jì)劃提供資金。這項(xiàng)工作旨在實(shí)現(xiàn)“能夠控制其生長(zhǎng)和適應(yīng)周圍環(huán)境的機(jī)器人的發(fā)展,能夠識(shí)別其所附著的表面,或它所錨定的支撐物。





