仿螞蟻機器人於戶外組裝橋樑及擔架

達特茅斯學院的研究人員最近開發出可模組化的機器人,這些機器人能夠組裝成各種結構,並能在現實世界的地形中移動。這些機器人由立方體形狀的塊組成,結合了堅固的桿和柔軟的可調繩,能夠控制其形狀。研究團隊最近在戶外進行了系統測試,這是模組化機器人在多變的戶外環境中的首次演示之一。

測試由研究生趙璐揚和姜逸濤主導,地點靠近校園。機器人能夠在倒下的樹幹下爬行,擠過狹窄的空間,並組合成腳手架,以支撐臨時帳篷。借助無人機,他們甚至找到了並“救回”了一個失靈的模組。趙璐揚表示:“模組化機器人非常靈活。通過不同的組合,我們可以以多種不同的方式使用它們。”這些機器人是與達特茅斯現實與機器人實驗室、羅格斯大學和耶魯大學的合作者共同建造的。

這些模組的設計靈感來自於螞蟻,它們會形成鏈條來跨越間隙。連接的塊創造了一座跨越小溪的橋,並能搬運輕量物體。研究人員還將一塊板放置在一鏈塊上,製作成擔架,雖然目前這些機器人尚未能攜帶人類,但擔架成功支撐了一個人形假人。趙表示,這些機器人輕便且能迅速部署,使其在緊急救援中非常有用。“這些機器人重量輕且可隨時部署,同時也相當堅固。它們可以從空中投放到任何地方,快速組裝成橋樑或支撐臨時庇護所。”

每個模組都有八根桿從3D打印的中心延伸,內部裝有電池和Wi-Fi模組,使其能夠進行無線通信和移動。趙表示,單次充電下,一個模組可以“行走”超過三個小時。模組的端蓋上的馬達調整繩索的張力,從而改變模組的形狀,端蓋還包含卡扣,允許模組相互連接。小幅的變形在模組連接後能夠累積成顯著的運動。計算機科學教授及研究的主要研究者德文·巴爾克科姆指出:“這個機器人最酷的地方在於,通過小的變形,可以從整體系統中獲得相當大的運動。”他認為,這些由不同部件組成的單位在結構和運動上結合得相當巧妙。

無人機的使用擴展了這些機器人的可能性。雖然模組在地面上能輕鬆連接,但爬升以建造垂直結構則較為困難,無人機的協助克服了重力,讓機器人能形成三維結構。巴爾克科姆表示:“團隊利用無人機創建三維結構是一個遊戲改變者,這使得部署無人機的過程有點像3D打印。你可以配置和重新配置這些模組,建造出大型、高聳的結構。”該團隊在《自然通訊》上描述了這項工作,趙現已成為克萊姆森大學的助理教授,他表示,下一步的計劃包括提升承重能力並增加自動化的傳感器。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。