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出色的机器人设计

2020-2-4

  大自然从一开始就给机器人技术带来了很多的启发。1739 年,法国艺术家雅克·德·沃康桑(Jacques de Vaucanson)让全世界见识了外形酷似鸭子的机器人“ Digesting Duck”,这种梦幻般的机器人可以吃进和吐出谷粒。在 20 世纪中叶,英国神经系统科学家威廉·格雷·沃尔特(William Grey Walter)发明了乌龟机器人,这种机器人之所以被命名为“乌龟”,是因为它行动迟缓及其龟壳形状。

  在现代化机器人技术领域,生物学往往被看作是一种解决问题的方法,帮助现代化机器人更为自然地活动,更好地与外界进行互动。大自然给的机器人设计带来了大量启发——从会飞的蝙蝠到会游泳的鱼儿,从“大狗”机器人到类似章鱼的软体机器人——软体机器人也是机器人的一个重要分支。生物机器人技术(biorobotics)近年来获得了突飞猛进的发展,而一些迄今创新性、最有意思的机器人恰恰是源于这种进步。

  1、Octobot(设计灵感源于章鱼)头足类动物的机动性给机器人技术的发展带来了重要启发,从 Soft Robotics 的工业机械臂到加州大学圣迭戈分校开发的可行走于多岩地带的 3D 打印腿部,这些机器人都体现了这一点。Ocotobot 由哈佛大学软体机器人研究团队设计,看上去与真正的章鱼几乎一模一样。Ocotobot 由 3D 材料打印而成,使用嵌入式电路板,以过氧化氢驱动的化学反应而进行移动,这种化学反应可以令其充气部件膨胀或是泄气。

  2、Pleurobo(设计灵感源于蝾螈)蝾螈被誉为“活化石”,它为我们研究地球上一些最早的爬行动物提供了直接的线索。为了更好地了解蝾螈的活动方式,瑞士洛桑联邦高等理工学院的科学家们花费数小时,在 X 光视频中仔细观察这种两栖动物的移动。凭借这一知识,这个团队开发出 Pleurobo 机器人——这是一种令人感到害怕的会爬行的机器人,可以像两栖动物一样在草地中爬行。该团队认为,他们对脊髓和大脑之间联系的研究,将为深入认识神经义肢技术(neuroprosthetics)提供重要线索。

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