斯坦福大學(xué)研發(fā)“蛇”形搜救機(jī)器人：可以穿越無數(shù)障礙，還有100公斤的承載力
2017-09-12 16:16:50
作者：本網(wǎng)整理 來源：材料與測試
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不管是工廠機(jī)器人還是家庭服務(wù)性機(jī)器人，它們不一定都擁有貼近人類的外觀，但大多都擁有“鋼筋鐵骨”的內(nèi)核。而斯坦福大學(xué)一群研究員最近研發(fā)的一款搜索救援機(jī)器人，和機(jī)械臂或鋼鐵心都無關(guān)，是條可以蜷曲伸展的充氣管子。
和我們以往所見的機(jī)器人不太一樣，它長得有些怪異，長 72 米，像一條靈活柔軟的蛇。
不過，研究員并不是從蛇身上尋找到靈感，因為它并不像真正的蛇一樣在身體內(nèi)部擁有靈活的骨節(jié)，而是一個中空充氣的雙層塑料軟管。這意味著它的形狀可以任意變化，也可以向任意方向蜷曲舒展，并以 32 公里/小時的速度前行。
軟體機(jī)器人模擬的是植物的生長狀態(tài)：植物不是通過運動，而是通過尖端延伸向著某處生長，并且能從狹縫中鉆出來。它也用了同樣的原理：
“當(dāng)材料延展開來，它的身體部分會在一端變長，但剩余部分并不移動”，參與這個機(jī)器人項目的研究人員 Elliot Hawkes 在項目論文中這樣寫道，“災(zāi)難中的幸存者可能被卡在巖石中，但這個機(jī)器人能穿過瓦礫之間的縫隙，因為它使用了新材料。”
軟體機(jī)器人的身體由 3 個氣囊組成，研究人員能夠控制每個氣室的運動，允許機(jī)器人精確找到要去的方向，或是通過放掉部分氣體，讓它通過狹窄空間。
而機(jī)器人的一端也安裝了一個微型相機(jī)，它能從相機(jī)中“看”到并用算法解讀內(nèi)容，這使得它在服從控制以外，還能按照自己計算的路徑到達(dá)指定目標(biāo)。
為了試驗蛇形機(jī)器人的可行性，研究團(tuán)隊設(shè)立了一系列障礙試驗，比如讓機(jī)器人穿過粘蠅紙、膠水、釘子陣、狹窄通道等，它像條活的藤蔓一樣生長、尋找生長空間，輕而易舉地穿過看起來不可能穿過的地帶，最終毫發(fā)無傷地通過了全部考驗。
充氣機(jī)器人能夠自如充放氣體，因此可以通過非常狹窄的空間
除了搜索功能以外，機(jī)器人還擁有救援能力——它的承載力能從地面上提起 100 公斤的箱子，也可以開關(guān)閥門。
不過目前，它只是個由普通塑料制成的機(jī)器人原型，研究人員正在計劃使用更加堅固的材料，例如防火纖維（“kevlar”）。
軟管內(nèi)部的填充也可以用加壓液體替代空氣，為被困險境中的幸存者輸送水源。
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