美國哈佛大學:新型"章魚機器人"實現全軟體結構

2020-11-24 中國教育

　　一個研究團隊日前在英國《自然》雜誌上發表報告說，他們利用3Ｄ列印技術製作出一個完全軟體結構的自驅動機器人。如果發展成熟，這類軟體機器人可執行許多傳統機器人無法完成的任務。

　　傳統機器人主要由金屬等硬質材料製成，很大程度上限制了它們的靈活性，尤其是在狹窄空間作業的能力。此前英國一些研究機構已開發出採用特殊設計的柔性手術機器人，可在人體內實現更靈活的伸縮操作，但它們本質上還是使用了硬質材料的傳統機器人。

　　由美國哈佛大學領銜的研究團隊利用3Ｄ列印技術製作出一個擁有8隻手臂的章魚仿生機器人。這是一個由矽橡膠製成的軟體結構，高度不到2釐米，不僅包含內部控制系統且自帶燃料，能夠實現一定程度的自主驅動，無需拖著大量外接管線。

　　研究團隊為這個機器人設計了一個非常巧妙的內部控制系統。作為燃料的過氧化氫溶液注入機器人體內後，與催化劑鉑反應後會生成水和氧氣。在控制系統協調下，氧氣被傳遞到特定區域，從而讓機器人的指定手臂膨脹、伸縮，實現以氣動方式驅動。最終這些氣體會通過排氣孔從機器人體內釋放出來。

　　報告作者之一、哈佛大學學者羅伯特·伍德說，目前向這個機器人注入1毫升燃料最多能運行8分鐘。它只是一個技術展示原型，並非設計來完成任何特定任務。

　　研究人員表示，未來進一步改進控制系統後，或許能提高機器人的運行持續時間。如果再配合新的肢體設計，就能完成更複雜的動作。

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