从前,有一只8个触须的水母,长得像朵潘小花

2018 年 10 月 25 日 果壳网

在海洋中遨游着成千上万只看起来娇小、脆弱的水母,当这些漂亮的水母变身为机器人,会是怎样的情景?



近期,一款基于月亮水母的软机器人水母出现在人们的视野中。这是来自佛罗里达大西洋大学(FAU)和美国海军研究办公室的科学家团队建造的3D打印机器人水母。



它以神似月亮水母的造型出道,并且它们的身体有着出人意料的柔韧性能够游过许多比他们身体更狭窄的开口。



在电影《黑客帝国》中有数以千计的长着触角、形似章鱼的机械机器人,它们被冠以“卫兵”之名,可在空中漂移,可向人类和宇宙飞船发起攻击。在片中,它们也对主人公里奥发起过攻击和追捕。


当年在科幻电影中出现的情节,如今随着科技手段的进步,水母机器人也跃然出现在人们的视野之内。



这款机器人的研究者相信,它们出色的性能能够使它们在不干扰生态环境的情况下,充当一些脆弱的、需要悉心呵护的野生动物的“海洋卫兵”,来监测和保护海洋生态系统,帮助人类更好地了解平静的海面下所孕育的复杂情况。


为了能够实现柔韧性和仿生性,这个水母机器人采用了8个硅橡胶触须,每个液压系统拥有两个叶轮泵,当水泵将水泵入时,硅触须将膨胀,然后停止泵水,触须将会放松下来,当水泵未通电时,硅橡胶触须良好的自然弹性会迫使水回流,这就帮助水母机器人拥有了游泳的能力,而且这种游泳姿势与现实水母的十分相似。



至于为什么会选择水母来作软体机器人,恩格斯博士表示:“水母是高效的游泳运动员,并且最重要的是,它们的推进性能是由于它们的身体形状,它可以产生涡旋,喷射推进,划船和基于吸力的运动的组合。这很方便我们用机械装置来重现水母的一些动作和通过不断地试验,添加一些我们想要的功能。”



为了实现某些功能,研究人员也会根据情况选择一些适合的装置。例如,恩格斯博士提到:“机器人的主要应用是探索和监控脆弱的生态系统,因此我们选择软液压网络执行器来防止意外损坏。此外,活水母具有中性浮力。为了模仿这一点,我们在游泳时用水给液压网络执行器充气。”


另外,提到水母机器人,更多人最先想到的可能不是这个“新贵”,而是美国Festo公司之前打造的 “巨无霸”-“空中水母”长着8只触角,由于机器人体内充满氦气,所以能像水母漂浮在海里一样漂浮在空气中,看起来非常漂亮。



“空中水母”的主体部分是一个由激光烧结制成的密制舱,另外8个触须仿生于鱼鳍,包含软硬适度的“主心骨”,骨外连接着柔性的表面,表面分成两个腔,压力可以分别调整,使整个触须向某个方向弯曲。而且每根触须的顶端都有小鳍,受触须带动,小鳍可以像鱼尾那样划水,推动机器人水母前进。



换个角度,动作同样优美。



水中机器人需要考虑到很多复杂的因素,需要一系列传感器和部件的协调配合。



如今,越来越多类似的仿生机器人出现在机器大家庭中,果蝇、魔鬼鳗、蝴蝶、蜻蜓机器人等等,它们来自于人们对自然的学习和探索,是人们对某种生物优势的学习和运用,它们都有着自己独有的结构和设计,也拥有着自己的功能和特性,相信会有更多机械小伙伴会来到我们的生活中为我们服务。


本文经授权转载自公众号机器人大讲堂

(ID:RoboSpeak)


果壳

ID:Guokr42

整天不知道在科普啥的果壳

建议你关注一下

登录查看更多
0

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
【强化学习】深度强化学习初学者指南
专知会员服务
179+阅读 · 2019年12月14日
2019中国硬科技发展白皮书 193页
专知会员服务
81+阅读 · 2019年12月13日
中国人设计的情趣玩具,让三十多个国家的女性欲罢不能
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
26+阅读 · 2019年1月8日
Hinton最新专访:别让AI解释自己,AI寒冬不会再来
GAN生成式对抗网络
3+阅读 · 2018年12月17日
未来20年(2019—2039)的50个技术预测
全球创新论坛
5+阅读 · 2018年12月16日
中美日全球美女机器人大PK,哪一款是你想要的味道?
机器人大讲堂
4+阅读 · 2017年9月16日
Arxiv
5+阅读 · 2019年4月8日
Arxiv
6+阅读 · 2018年6月18日
Arxiv
13+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
相关资讯
中国人设计的情趣玩具,让三十多个国家的女性欲罢不能
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
26+阅读 · 2019年1月8日
Hinton最新专访:别让AI解释自己,AI寒冬不会再来
GAN生成式对抗网络
3+阅读 · 2018年12月17日
未来20年(2019—2039)的50个技术预测
全球创新论坛
5+阅读 · 2018年12月16日
中美日全球美女机器人大PK,哪一款是你想要的味道?
机器人大讲堂
4+阅读 · 2017年9月16日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员