新科技下的機(jī)器人未來(lái)或用于災(zāi)害救援

為了讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)蟑螂般的快速移動(dòng)，吳一川和加州大學(xué)伯克利分校一位長(zhǎng)年研究蟑螂的生物學(xué)家羅伯特福爾教授展開(kāi)了合作：“教授發(fā)現(xiàn)，蟑螂移動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)腿部的動(dòng)作，有時(shí)是騰空跳躍的，只不過(guò)因?yàn)檫@個(gè)騰空的高度相比我們?nèi)祟愄土耍覀兒茈y發(fā)現(xiàn)?！?/p>

為了還原蟑螂的移動(dòng)，課題組把用高速攝像機(jī)拍下來(lái)的蟑螂移動(dòng)的視頻研究了幾十次，“我們需要找到蟑螂的重心，因?yàn)?u>計(jì)算機(jī)根據(jù)圖像分析出來(lái)的重心只能做一個(gè)參考，所以還得將圖像放大，親自計(jì)算?！眳且淮ń榻B，經(jīng)過(guò)計(jì)算，蟑螂移動(dòng)時(shí)候的重心連成線畫出來(lái)的話，就仿佛一條波浪線，這也反映了蟑螂是如何“跳著走”的。

據(jù)悉，目前研制的一系列的“蟑螂機(jī)器人”長(zhǎng)度約為1~3厘米，重量小于1/10克，其中1厘米的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)每秒20厘米，相當(dāng)于20倍的自身長(zhǎng)度，還具備一定的爬坡和攜帶負(fù)載的能力。

除了在運(yùn)動(dòng)速度上接近蟑螂，利用柔性材料制作的機(jī)器人還能在耐壓層面上接近蟑螂的能力。先前的研究發(fā)現(xiàn)，蟑螂在承受自身重量900倍的壓力后，仍能保持生命力，這相當(dāng)于一個(gè)60公斤的人承受住了54噸的壓力。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將一個(gè)100克的砝碼放在“蟑螂機(jī)器人”上，“蟑螂機(jī)器人”幾乎被壓扁了，但將砝碼取走后，“蟑螂機(jī)器人”仍然能夠高速運(yùn)動(dòng)，速度幾乎沒(méi)有受到影響?！昂罄m(xù)的實(shí)驗(yàn)中，我親自站到了‘蟑螂機(jī)器人’上面，我的體重差不多就是60公斤，我離開(kāi)之后，再次測(cè)試蟑螂機(jī)器人的速度，發(fā)現(xiàn)其仍能保持一般的性能。某種程度上，‘蟑螂機(jī)器人’具備了類似真蟑螂的抗壓能力。”

據(jù)介紹，包括“蟑螂機(jī)器人”在內(nèi)的微型軟體機(jī)器人未來(lái)應(yīng)用前景非常廣泛，有望在災(zāi)害救援、管道檢測(cè)、偵察監(jiān)聽(tīng)等隱蔽狹小空間作業(yè)場(chǎng)合大顯身手?！氨热缭诰葹?zāi)的時(shí)候，一些人和搜救犬進(jìn)不去的地方，‘蟑螂機(jī)器人’就可能發(fā)揮作用，如果‘蟑螂機(jī)器人’達(dá)成集群，就可能取得更高效的監(jiān)測(cè)效果?！眳且淮ㄕf(shuō)。

不過(guò)，吳一川坦言，現(xiàn)在研究只是邁出了第一步?！澳壳按丝顧C(jī)器人達(dá)不到完美，比如電源還是依靠外部供電，需要導(dǎo)線連接。負(fù)重等能力也還需要進(jìn)一步增強(qiáng)，以便攜帶微型傳感器。未來(lái)我們會(huì)和能源等領(lǐng)域的專家合作，爭(zhēng)取讓包括‘蟑螂機(jī)器人’在內(nèi)的軟體機(jī)器人更多、更好地為人類服務(wù)。