SEO-AOne_美科學家打造蛇形機器人:靈活到能纏住你的腿

科技訊 11月4日消息,如果你從未遭遇到一條機器蛇纏繞你的腿,那麼我可以告訴你那是一張非常古怪的感覺。它會爬上你的腳踝然後向上攀爬,並且最終纏繞在你的膝蓋,然後越纏越緊。幸運的是,它沒有真蛇一樣的牙齒。它是由金屬關節連接而成的,操控者可以通過按鍵操控它。在美國卡耐基梅隆大學的仿生機器人實驗室中,有一個真正的機械動物園。這種機器蛇是動物與機器人的一種奇怪融合,參照大自然卻不是一對一複製,而是在經曆數百萬進化的動物身體中尋找研究的靈感。為什麼研究人員會選擇研究蛇呢,因為蛇能夠教授給我們許多看似平凡的運動能力。它們能夠游泳、攀爬和前後左右滑行,而且幾乎能夠適應所有的環境。它們甚至還能夠飛。美科學家打造蛇形機器人:靈活到能纏住你的腿蛇也擁有一種非常方便的體型,能夠鑽進狹窄的空間,這對於未來的救援機器人來說是非常便利的。但是從是時間上來說,使用麥克風搜尋生命跡象的方法時間更短。卡耐基梅隆大學的這款蛇形機器人是由16個制動器打造的模塊機器人,就像一連串的關節將它的身體連接起來,因此它具有極高的靈活度。通過正確操控制動器的順序,研究人員就能夠讓它完成一系列驚人的動作,比如說波浪狀運動和纏繞人的腿等。確切來說它與蛇有所不同,因為它無法摺疊這些骨骼。它的設計是為了向蛇類致敬,而非它們的複製品。卡耐基梅隆大學的機器人專家Matt Travers稱:“從這種設計身上我們無法觀察到真正的蛇類生物學,但是這也意味着這種機器蛇能夠完成蛇類無法完成的事情。比如說,像鱷魚那樣做到快速翻滾。”大自然與機器人學之間有着有趣的相互影響。首先,機器人技術能夠探索生物學的細微之處。Travers和研究人員通過實驗揭開了響尾蛇如何攀爬上一個沙坡。它在運動時產生兩種不同的動作,在抓牢地面的同時向前移動。他們因此能夠通過編程讓他們的機器人實現同樣運動,當然機器蛇是完全能夠爬上同一個斜坡的。美科學家打造蛇形機器人:靈活到能纏住你的腿我們現在想要打造的是一種能夠感知的機器蛇。因此實驗室的下一代機器蛇將能夠感知加在它身上的力。機器人學專家Howie Choset稱:“現在我們想要讓這種機器人不僅能夠在運動上更像真蛇,而且也能夠擁有同樣的感知能力。就像你在叢林中穿梭時,你不會對自己踏出的每一步做出計劃,你的腳就能夠感知你所走的路。”

這意味着這種機器蛇在人為打造的模擬“塑料釘森林”中能夠自主前進。一位操作人員稱,機器蛇會以特定的速度前行,而且能夠感知身體在塑料釘上獲得阻力。太大的阻力意味着可能讓它困住,因此它會選擇遭遇阻力最小的路線前行。這種敏感度對於機器人來說是必不可少的,因為它們將與人類共同工作。比如說裝配汽車的笨重機器臂,你會想要遠離它們。而全新的機器手臂能夠感知自身所受到的力,當它們碰觸到你時就會立即停下來。這並不僅僅是處於安全性考慮。如果你要與機器人一起工作,我們就需要通過語言和非語言兩種方式進行交流。比如說你和機器人合作抬一個沙發,如果機器人無法感知你的推力和拉力,就很可能讓人受傷或者損壞沙發。因此通過動物王國的借鑒,工程師們將使機器人不僅行動更自然,而且能夠感知周圍環境並作出反應。這才是研究人員進行這項研究的真正目的。

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