軟體機器人像毛毛蟲一樣行走

2020-12-05 中國數字科技館

作者：Sam Jarman

圖中按照時間順序展示了磁控機器人在繞過一系列障礙，包括水和一個垂直的平臺時的情景。（圖片來源：馬克斯·普朗克智能系統研究所/ Metin Sitti）

由馬克斯·普朗克智能系統研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems）的Metin Sitti領導的一個小組創建了一種新型高度敏捷的軟體機器人。通過磁場控制軟體機器人執行各種各樣的運動——使它們能在具有挑戰性的地形和環境中前進。由於能夠攜帶藥物作為貨物，甚至構建新的組織，這種機器人具有重要的醫療應用價值。

Sitti和同事們用柔軟的疏水性矽橡膠絲帶製作了機器人，並嵌入了特殊設計的磁性合金微粒。每個帶狀物寬1.5毫米，厚185微米，並在長度為4毫米的方向上有按照正弦規律變化的磁化強度。

當受到磁場影響時，機器人會彎曲成各種各樣的形狀。通過用各種各樣的、創造性的方式周期性地改變磁場，該團隊已經證明了使用一系列自推進技術來控制機器人移動的可行性。

毛毛蟲還是水母？

控制機器人的身體像時變正弦波一樣起伏，可以模仿毛毛蟲步態的運動——讓機器人能在粗糙的、不規則的地形上滾動，爬行或行走。進一步調整動作，機器人能跳過障礙物並安全著陸。當機器人被浸入水中時，可誘發其像水母一樣遊動，反抗重力向上推進。它們的疏水塗層也允許它們可以沿著液體表面爬行，或者沿水面上行。

Sitti的團隊期待這種靈活的機器人能在醫學領域派上用場。用來驅動機器人的磁場對人體無害，並且可以穿透組織，所以可以使用較小型號的機器人來攜帶藥物穿過體內複雜多變的環境進行藥物傳遞。它們也可以承擔建設任務，組裝組織、協助進行非侵入性手術。

這些機器人研究成果發表於《自然》（Nature）雜誌。

翻譯：鄧楚涵

審稿：矯駿逸

原文連結：http://physicsworld.com/cws/article/news/2018/jan/30/soft-robots-walk-like-caterpillars-and-swim-like-jellyfish

封面圖：https://www.eeweb.com/quizzes/soft-robotics

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