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《Science》子刊《Science robotics》创刊!软体机器人位列紧随综述,究竟有何特异功能?

Science robotics 创刊发布了六篇文章,无疑是对机器人最新科研领域的深入解读。其中一篇综述了目前全球软体机器人的成品、科研成果与技术突破,之前为大家解读一些关于软体机器人关键技术的突破,接下来小编我便继续带领继续领略软体机器人的强大功能。


上面的表格是论文中列举的软体机器人的功能、名称以及实现其功能的关键技术。下面就让我们来看看其中一些强大功能是怎样的打开方式。

1
弹跳

哈佛大学的工程师们成功打印出了一个身具弹性,同时可以使用喷漆推进器,具有弹跳功能的章鱼机器人(Hemispheroid robot)。它采用了类似排序火箭推进系,底部有依靠丁烷和氧的脉冲串启动喷射系统,能弹跳比其身高高6倍的空中。Hemispheroid robot还具有3D打印的变形腿,可以单独膨胀到不同程度后,可以调整起飞弹跳角度。


美国塔夫茨大学的研究人员以毛毛虫的“弹道滚”研究出了这款类似于毛毛虫的仿生机器人GoQBot。该机器人长10厘米,以硅胶和嵌入式形状记忆合金驱动线圈制成。GoQBot所采用的技术能使机器人在城市救援、建筑物检测以及环境检测等领域发挥作用。由于这种技术提高了机器人的速度和活动范围,今后无肢爬行机器人可以通过滚动弹射的方式更快速有效地部署到灾难现场,机器人可以先滚动到一个区域,而后再通过爬行的方式接近预定目标。



2
蠕动

在软体机器人合集(一)里我们给大家介绍了依靠记忆合金蠕动机器人以及全气动的蠕动机器人,这里还有一款单纯依靠径向伸缩带来轴向伸长来蠕动的机器人CMMWorm(兼容模块化网格蠕虫)。凯斯西储大学的研究人员从蚯蚓身上得到灵感,创造了这款由一个人工神经元控制器和一系列神经元组组成的模块化蠕虫机器人。几十个3D打印的节点通过尼龙的方式相互连接,致动器也在其中。此外,CMMWorm最让人印象深刻的是它的收缩能力,除了每段独立控制和具有可更换的网格属性之外,CMMWorm还具有很高的收缩率(可收缩至其最大直径的52%),因此这种机器人可以游走管道如履平地。


3
攀爬

美国斯坦福大学的一个研究小组研发出一种仿壁虎机器人,称之为“粘虫”(Stickybot)。和壁虎一样,该机器人具有4只黏性脚掌,每只脚具有4个脚趾,并且脚趾上覆盖着数百万根细小的人造刚毛(直径约为0.5纳米),借助这些刚毛与物体表面间的范德华力,它就能“飞檐走壁”。“粘虫”从黏附原理、运动形式及外形上都比较接近真实的壁虎。


4
折叠

美国哈佛大学和麻省理工大学的科学家发明了一种“折纸机器人”,一经加热就会从一张纸的形状变化为像螃蟹一样爬行的小机器人。机器人由五层激光材料制成,包括纸张、铜、塑料、电子元件和加热之后会自我组装的形状记忆聚合物。每次变身的时候,机器人只花4分钟就可以完成终极变化状态。变形之后,它会无规律疾走,每秒约走2英尺。这种机器人将用于探索外太空和一些较为危险的环境。比如你可以让它通过碎石,然后在倒塌大楼或隧道里变形,来完成搜救任务。哈佛大学机器人专家及机器人资深作者Rob Wood表示,这种机器人最后将像3D打印一样,成为一种可变形的技术。



5
生长

仿生机器人包括对动物的仿生也包括对植物的仿生,意大利技术研究所的一个团队一直在研制“机器人根”Plantoid,它会生长,会像活的植物那样回应环境的刺激。他们探寻植物根系的工作原理,还研制能监测土壤污染、探索矿物质和寻找水分的传感部件。Plantoid的中央主干里有装着液体塑料的“池”,那种塑料在紫外线作用下会固化。主干上接出圆柱形的支根,液体塑料从这里流到支根的顶端。机器人根的生长方向由一种称为“电流变流体”的材料控制,它也存储在支根顶端的锥体中。当电流施加到这种液体上,它会变得粘稠些。

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