这些灵感来源于藤蔓类植物的机器人,可以以高达每小时22英里的速度将自己的身体长度伸长数倍。
对于大量仿生机器人,我们早已见怪不怪。从流线型无人机和鱼状鱼雷,到令人惊艳的机器人赛车服,乃至全仿真人形机器人,大多数都在模仿动物而非植物。然而加州大学机器人学家艾略特·霍克斯(Elliot Hawkes)和斯坦福大学的机械工程师们所做的创作颠覆了这一传统认知,他们从葡萄树中获得灵感,创造了一台能以以惊人的速度生长的机器人。
霍克斯和他的团队所创造的机器人能以高达22英里/小时(35.4公里/小时)的速度将其身长加倍延展,这比一般人跑步的速度都快的多。这种藤蔓机器人未来将能够用作搜索和救援行动,从而把氧气或水输送给被困的幸存者,或者将水输送到火源进行灭火。这降低了消防员工作的危险程度,也能用作某些微创外科手术的工具。
好处非常明显,藤蔓机器人能够以不可思议的速度滑过碎石瓦砾等难以置信的狭窄空间,证明霍克斯的团队机器人机器人仿生方面做到了进一步创新。
植物样式的创造新颖却也异常简洁,它由柔韧的聚乙烯塑料组成,管道藏在底部,通过身体向上推动来控制空气压力,从而延伸尖端。
经过试验,一台机器人长度可以从28厘米增长到72米,超过原本身体长度的250倍。它的形状、尺寸和速度不仅使其成为灾害多发地区救灾的理想选择,也促进了其研发力度的进一步加大。
通过将额外的聚乙烯加入到藤蔓末端促进生长而身体本身并不移动,霍克斯解释道:“你可以把它的身体紧紧撰在手里,然后尖端会继续延展”。在生死攸关的地震重灾区,建筑物往往容易二次倒塌,这时候藤蔓机器人就派上大用场了。
这种设计的简洁令人着迷,另外,霍克斯还设计了一些更复杂和准确的控制。机器人的躯干从腔室创建,通过一侧比另一侧更大的充气量来转向。
当然,空气不是唯一可以容纳于藤蔓机器人中的东西;它的尖端还能安装照相机,内部可以安装电缆,这使它还能感测光线,更利于其在复杂的环境中做出正确的搜救选择。
一切都才刚刚开始。霍克斯的团队正在寻求将其微缩的可能性,从而使它能够用于外科手术。不像现在手工制作的原始版本,未来的机器人藤蔓将会投入量产,更加经济实惠,便于制造,霍克斯也在寻找包括Kevlar纤维在内的更加坚韧的材料。不久的将来,这种机器植物将会在我们的身边派上大用场!