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哈佛研发出世界首款可自主移动的全软体机器人

2017-01-05 11:09:57 编辑:易小编浏览次数:2223

据 Technology Review 报道，哈佛研究人员通过巧妙的设计，研发了世界首款能够自主移动的全软体机器人“Octobot”。哈佛研究人员表示 Octobot 是首款完全独立的软体机器人，没有硬电子元件，没有电池或计算机芯片，并且也不需要连接到计算机就可以自主移动。
　　
Octobot 是一款柔软的小型机器人，手掌大小，章鱼形状，看上去就像是在小孩生日聚会上能够见到的那种新奇的小玩具一样。虽然外形小巧，名字也略显古怪，Octobot 的出现却代表着机器人技术取得了巨大的进步。
　　

Octobot 实质上是由气动管组成，为了让它能够移动，研究人员需要将过氧化氢液体（比一般药用浓缩度更高）注入到 Octobot 身体内的两个储存器中。压力推动过氧化氢液体通过机器人体内的气动管，最终到达一条铂线处并对该铂线产生撞击，进行催化反应，生成气体。随着气体膨胀，会逐渐移动通过一个作为微流体控制器的小芯片，小芯片会随后引导气体释放到 Octobot 一半的触手里，随后再释放到另一半触手里，交替进行。
　　
通过微流体控制器，气体交替释放进入机器人触手，所以，Octobot 看上去就像是在跳舞，不停地上下摆动触角，并在这个过程中实现自身的移动。Octobot 只需一毫升的过氧化氢液体燃料就可移动长达 8 分钟左右的时间。
　　
这样的一款机器人是如何制造出来的呢？其中 Octobot 的外形及微流体芯片模具是在 Robert Woods 微型机器人实验室进行，该款机器人所用的其它材料是在哈佛材料学家 Jennifer Lewis 实验室研究进行，该实验室的一名研究生 Ryan Truby 表示：“所有的部分都需要自己动手制作。”
　　

虽然制作 Octobot 所需材料对于大部分微流体实验室来说都是现成的，但研究人员大约进行了 300 次尝试才最终调配成合适的比例配方。这个环节过程如下：首先，研究人员将一个微流体控制芯片放到一个定制完成的空模具中，然后他们会将硅树胶混合物倒入模具内，覆盖住芯片，吸出所有的气泡。之后再使用 3D 打印机将两种墨水线注入硅树胶，烘烤四天，让机器人完成密封定型。在烘烤过程中，其中的一种墨水线会蒸发，形成供加压气体通过的中空管道，另一种为上文提到的铂线，负责将液体燃料转化为气体。
　　
目前，Octobot 只是一个彰显极简主义的机器人设计，目的在于向外界展示这样的软体机器人是可以成为现实的。如果配以感知和编程功能，研究人员将能够更好地控制它的移动。