运用日本剪纸艺术概念做鳞片,哈佛团队让软机器人能像蛇一样爬行

作者 | 发布日期 2018 年 02 月 27 日 15:15 | 分类 尖端科技 , 机器人
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【Technews科技新报】在去年柯洁与 AlphaGo 的世纪之战后,人们很难不注意到人工智能(AI)正持续火热进步,但其实机器人“身躯”的硬件产业也在持续发展当中,哈佛大学团队近日就公布了在机器人方面的最新研究成果,虽然看起来有些奇怪,但这个像个管子一样的东西确实是机器人。



TheVerge 报导指出,这个软机器人的本体非常简单,主要由矽橡胶管(silicone rubber tube)构成,但外层有着非常特殊设计的皮肤:一种用激光切割、具有可拉伸特性的薄型塑料片,上面布满了三角形或圆形的切口,看起来就像是蛇皮上的鳞片。

哈佛研究团队想要的便正是这样的效果──让软机器人能够像蛇一样的移动,科学家在研究中也发现,这种人造蛇皮可以抵抗像沥青和混凝土这样的粗糙表面;就像是其他许多新型态的机器人般,自然界再次担任了人们的缪斯女神 。

为了模仿蛇皮,哈佛大学博士后研究员 Ahmad Rafsanjani 参考了日本的剪纸艺术“切り纸”(kirigami),运用激光将薄型塑料片切割成线条、三角形、圆形或梯形的形状,再将这种人造鳞片皮肤缠绕在装有空气帮浦的矽橡胶管上。

当空气被泵入管内,软机气放气的过程中达成前进的目的;人造鳞片皮肤的制作并不困难,同时也能省下工程师得运器人便会向前伸展,接着人造皮肤上的鳞片弹出,抓住前方地板的表面,并在充用制动器(actuators)让软机器人移动的麻烦。

只是虽然活动机制看起来很简单,在全部成形之前,Rafsanjani 实际上花了将近一年半的时间,制作了数百个皮肤和近 50 个机器人测试原型,才找出了能够允许更长步伐的梯型鳞片皮肤设计,并让软机器人能够更像蛇一般爬行。

最终透过创造出恰到好处的人造鳞片皮肤,Rafsanjani 和同事成功让软机器人能够完美模仿蛇的方式前进。尽管这只是一个开始,但未来像是狭窄地区的探勘或救灾,势必都用得上软机器人的协助,未来的发展可说是不可限量。

“这非常令人兴奋,是一个非常快乐的时刻。”

这项研究 26 日已在《科学机器人》(Science Robotic)期刊上发布。

(首图来源:Ahmad Rafsanjani/Harvard University

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Nana Ho

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