圖片來源:北卡羅來納州立大學(xué)
美國北卡羅來納州立大學(xué)研究人員曾創(chuàng)造出一種柔性機器人,可在沒有人類或計算機指導(dǎo)的情況下導(dǎo)航簡單的迷宮,以此為基礎(chǔ),他們創(chuàng)造了一個新“無腦”柔性機器人,可在更加復(fù)雜和動態(tài)的環(huán)境中導(dǎo)航。這項研究發(fā)表在新一期《科學(xué)進展》雜志上。
研究人員稱,此前研究已證明了柔性機器人能在非常簡單的障礙中扭轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動,但機器人有時會被卡住,在平行障礙物之間來回彈跳。
此次新開發(fā)的柔性機器人,不但能自行轉(zhuǎn)動,逃脫曲折的迷宮,甚至還能繞過移動的障礙物。這一切都由物理智能完成,而不是由計算機引導(dǎo)。
這種物理智能,是指動態(tài)物體(如柔性機器人)的行為由其結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料控制,而不是由計算機或人為干預(yù)指導(dǎo)。新的柔性機器人由帶狀液晶彈性體制成。當(dāng)機器人放置在至少55℃的表面上時,該表面比環(huán)境空氣更熱,接觸表面的部分收縮,而暴露在空氣中的部分不會。這會帶來滾動,表面越溫暖,機器人滾動得越快。
新機器人被分為兩個不同的部分,其中一半形狀像一條扭曲的絲帶向前延伸;而另一半的形狀則如同螺旋樓梯一樣。
這種不對稱設(shè)計意味著機器人的一端在地面上施加的力比另一端大。想象一個塑料杯,嘴部比它底部寬,如果在桌子上滾動時,它不會直線滾動,而是形成一個弧線,這正是由于其不對稱形狀引起的。
研究人員展示了不對稱柔性機器人設(shè)計在更復(fù)雜的迷宮中導(dǎo)航的能力,包括帶有移動墻壁的迷宮,以及比其身體尺寸更窄的空間。研究人員還在金屬表面和沙子上測試了新的機器人設(shè)計。
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