各位請(qǐng)打開(kāi)腦洞,猜猜比獵豹跑得還快的機(jī)器人長(zhǎng)什么樣?
答案揭曉 ——
是不是和你想象中的不太一樣?
首先這個(gè)小家伙確實(shí)是機(jī)器人,它屬于軟體機(jī)器人這類(lèi)。
另外別看它其貌不揚(yáng),但人家運(yùn)動(dòng)速度最快可達(dá) 70 體長(zhǎng) / 秒;而獵豹作為陸地上跑得最快的動(dòng)物,最快速度也不過(guò) 23 體長(zhǎng) / 秒。
也就是說(shuō),這個(gè)小機(jī)器人的“奔跑”速度是獵豹的 3 倍多!
除了跑,它還會(huì)游泳,在水中的速度可達(dá) 4.8 體長(zhǎng)/ 秒,而奧運(yùn)游泳冠軍速度約為每秒一點(diǎn)幾個(gè)體長(zhǎng)。
在此說(shuō)明一下,以體長(zhǎng) / 秒(BL / s)為單位的相對(duì)速度,主要是為了量化不同大小生物體的速度。
這個(gè)超級(jí)靈活的機(jī)器人出于一群奧地利科學(xué)家之手,相關(guān)科研成果目前已登上了 Nature 子刊 Communications。
下面就來(lái)看看這個(gè)相貌平平的家伙為何能跑得這么快。
柔性材料 + 電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)
其中一個(gè)很重要的因素就是它“軟”。
常見(jiàn)的機(jī)器人一般都是由金屬和塑料等剛性材料制成的。
與之不同的是,制作軟體機(jī)器人材料主要為:聚合物和形狀記憶合金等柔性材料,這些合金會(huì)隨著溫度變化發(fā)生形變。
這樣其實(shí)和生物體或活組織的方式運(yùn)作更相似。
就拿這個(gè)軟體電磁機(jī)器人 (SEMR)來(lái)說(shuō),其線圈由一種叫 Galinstan(鎵銦錫合金)的金屬合金構(gòu)成,是通過(guò)液體 3D 打印技術(shù)制作的。
該線圈被嵌入彈性外殼,并露出一部分來(lái)與外部電極相連。
此外,該機(jī)器人還配備了小型自供電控制器來(lái)控制形狀,并且還有 L 形或鋸齒形 “ 腳 ”。
然后還有一個(gè)因素就是它“彎。因?yàn)檠芯空弑硎荆匀唤缰?,許多動(dòng)物都是靠彎曲身體的擴(kuò)張和收縮來(lái)快速移動(dòng)的。
這里再回顧一下獵豹奔跑:
至于這個(gè)機(jī)器人是怎么動(dòng)的,它主要靠的就是電磁感應(yīng):在靜態(tài)磁場(chǎng)中受到時(shí)變電流影響而運(yùn)動(dòng)。
研究者測(cè)試了它的速度并發(fā)現(xiàn),這種軟體機(jī)器人在平面上的移動(dòng)速度可達(dá) 35 體長(zhǎng) / 秒;而在三維折疊物體表面上,其移動(dòng)速度達(dá)到最大值:每秒移動(dòng) 70 倍體長(zhǎng)。
據(jù)論文內(nèi)容,這個(gè)速度比其他軟體機(jī)器人快了約 17.5 倍。
除了跑得快還靈活且耐造
前文提到這個(gè)機(jī)器人還有控制器,這玩意兒可以選擇性地控制機(jī)器人身體的不同部分,以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向、跳躍等動(dòng)作。
別看它長(zhǎng)得這么迷你(尺寸為 9mm×9mm×0.8mm),但實(shí)際上非常耐造:
當(dāng)小機(jī)器人正在行走時(shí),研究者“趁其不注意”,用其體重 1764 倍的外力把它壓扁了。
結(jié)果,經(jīng)過(guò)如此大的打擊后,這個(gè)機(jī)器人表示:沒(méi)事兒。
研究者指出,這些功能也是很重要滴!因?yàn)檫@樣它就能適應(yīng)更多復(fù)雜、惡劣的環(huán)境,具有更大的實(shí)用價(jià)值。