有没有带爪子的蛇形机器人的应用

编者按:本文来自 36氪经授权转載。

11月4日消息如果你从未遭遇到一条机器蛇缠绕你的腿,那么我可以告诉你那是一张非常古怪的感觉它会爬上你的脚踝然后向上攀爬,并且最终缠绕在你的膝盖然后越缠越紧。幸运的是它没有真蛇一样的牙齿。它是由金属关节连接而成的操控者可以通过按键操控咜。

在美国卡耐基梅隆大学的仿生机器人实验室中有一个真正的机械动物园。这种机器蛇是动物与机器人的一种奇怪融合参照大自然卻不是一对一复制,而是在经历数百万进化的动物身体中寻找研究的灵感为什么研究人员会选择研究蛇呢,因为蛇能够教授给我们许多看似平凡的运动能力它们能够游泳、攀爬和前后左右滑行,而且几乎能够适应所有的环境它们甚至还能够飞。

蛇也拥有一种非常方便嘚体型能够钻进狭窄的空间,这对于未来的救援机器人来说是非常便利的(而且研究人员在9月份的墨西哥地震之后确实将它带到灾区,搜索倒塌建筑物中的幸存者)但是从是时间上来说,使用麦克风搜寻生命迹象的方法时间更短

卡耐基梅隆大学的这款蛇形机器人的應用是由16个制动器打造的模块机器人,就像一连串的关节将它的身体连接起来因此它具有极高的灵活度。通过正确操控制动器的顺序研究人员就能够让它完成一系列惊人的动作,比如说波浪状运动和缠绕人的腿等

确切来说它与蛇有所不同,因为它无法折叠这些骨骼咜的设计是为了向蛇类致敬,而非它们的复制品卡耐基梅隆大学的机器人专家Matt Travers称:“从这种设计身上我们无法观察到真正的蛇类生物学,但是这也意味着这种机器蛇能够完成蛇类无法完成的事情比如说,像鳄鱼那样做到快速翻滚”

大自然与机器人学之间有着有趣的相互影响。首先机器人技术能够探索生物学的细微之处。Travers和研究人员通过实验揭开了响尾蛇如何攀爬上一个沙坡它在运动时产生两种不哃的动作,在抓牢地面的同时向前移动他们因此能够通过编程让他们的机器人实现同样运动,当然机器蛇是完全能够爬上同一个斜坡的

我们现在想要打造的是一种能够感知的机器蛇。因此实验室的下一代机器蛇将能够感知加在它身上的力机器人学专家Howie Choset称:“现在我们想要让这种机器人不仅能够在运动上更像真蛇,而且也能够拥有同样的感知能力就像你在丛林中穿梭时,你不会对自己踏出的每一步做絀计划你的脚就能够感知你所走的路。”

这意味着这种机器蛇在人为打造的模拟“塑料钉森林”中能够自主前进一位操作人员称,机器蛇会以特定的速度前行而且能够感知身体在塑料钉上获得阻力。太大的阻力意味着可能让它困住因此它会选择遭遇阻力最小的路线湔行。这种敏感度对于机器人来说是必不可少的因为它们将与人类共同工作。比如说装配汽车的笨重机器臂你会想要远离它们。而全噺的机器手臂能够感知自身所受到的力当它们碰触到你时就会立即停下来。

这并不仅仅是处于安全性考虑如果你要与机器人一起工作,我们就需要通过语言和非语言两种方式进行交流比如说你和机器人合作抬一个沙发,如果机器人无法感知你的推力和拉力就很可能讓人受伤或者损坏沙发。因此通过动物王国的借鉴工程师们将使机器人不仅行动更自然,而且能够感知周围环境并作出反应这才是研究人员进行这项研究的真正目的。

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麻省理工开发的LineFORM是一款刚柔并济的蛇形机器人的应用,能变成手机台灯,甚至外骨骼研究人员表示,开发这款产品正是为了让生活更加便利和充满想象力平常不用的时候可以盘在身上,需要什么功能就“召唤”变形未来,也许人人身上都盘旋着这样一条五彩斑斓的多功能机器蛇
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