據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署和哈佛大學(xué)近日聯(lián)合研制出一種神奇的變色機(jī)器人，這種機(jī)器人可以爬行到任何物體表面然后將自己偽裝成與環(huán)境同樣的顏色，從而達(dá)到“隱形”的目的。
哈佛大學(xué)生物化學(xué)系科學(xué)家喬治-懷特塞得博士與斯蒂芬-莫寧博士創(chuàng)造了基板內(nèi)蝕刻微流體通道技術(shù)讓染色顏料能夠進(jìn)入這種機(jī)器人，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的變色能力。目前變色機(jī)器人每次“變色”需要30秒的時(shí)間。它可以爬行、可以變色、可以在黑暗中發(fā)光，甚至可以使周?chē)h(huán)境的溫度發(fā)生變化。此外，它的造價(jià)相當(dāng)便宜，一個(gè)這樣的機(jī)器人造價(jià)不到100美元。
美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署發(fā)言人表示：“ 美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署的偵查機(jī)器人擁有各種各樣的大小和形狀來(lái)勝任未來(lái)各種軍事工作，但是機(jī)器人學(xué)依然是一門(mén)嶄新的科學(xué)領(lǐng)域，大家都對(duì)其有極大的熱情，不過(guò)該領(lǐng)域?qū)τ布l件的要求非常高。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器人工程的研究成本非常高，但是這次我們創(chuàng)造的硅膠機(jī)器人的成本卻非常低。低造價(jià)和高性能的結(jié)合意味著這種技術(shù)已經(jīng)可以替代美國(guó)國(guó)防部的一些機(jī)器人技術(shù)了。”研究人員可以通過(guò)向機(jī)器人體內(nèi)注入高壓氣體或者液體來(lái)控制機(jī)器人系統(tǒng)。
外表顏色能與周?chē)h(huán)境融合
來(lái)自哈佛大學(xué)的研究人員斯蒂芬·莫林和他的同事們?cè)谘芯繄?bào)告中寫(xiě)道，這種變色軟體機(jī)器人擁有特殊的外殼和四肢。其外殼由兩種微型管道組成，一種管道用于吸入空氣轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人行走或爬行的動(dòng)力，相當(dāng)于氣動(dòng)裝置；另一種管道則充滿熒光材料，使機(jī)器人擁有偽裝和展示的能力。
研究過(guò)程中，研究人員使用了微流體技術(shù)，在軟體機(jī)器人體內(nèi)嵌入微型管道，之后再往管道內(nèi)注入多種熒光材料。由于只需在機(jī)器人體內(nèi)安裝少量的微型管道就能夠產(chǎn)生變色效果，因此機(jī)器人的自身重量仍保持在較低水平。
研究報(bào)告指出，將熒光材料注入機(jī)器人體內(nèi)后，機(jī)器人的顏色、與周邊環(huán)境的對(duì)比度、外殼上圖案、亮度、甚至溫度和形狀都可以隨著環(huán)境溫度或光線等的變化而改變，從而同周?chē)h(huán)境融為一體、顯示信息、發(fā)出亮光，甚至還能發(fā)出紅外線——這是真正的變色龍所無(wú)法辦到的。
對(duì)此，該研究小組稱：“動(dòng)態(tài)偽裝可以應(yīng)用到那些必須低調(diào)完成任務(wù)的軟體機(jī)器人身上。”
莫林和他的研究小組打造這種機(jī)器人的最初靈感來(lái)自于章魚(yú)和烏賊等海洋動(dòng)物。這些物種體內(nèi)含有的色素細(xì)胞能使它們巧妙地與周?chē)h(huán)境融為一體，避免遭受攻擊。
這種技術(shù)未來(lái)也可能被應(yīng)用于制造間諜機(jī)器人。想想一下，如果發(fā)現(xiàn)了敵人，通過(guò)變色而隱藏在周?chē)沫h(huán)境中，這是一件多么酷的事情。
變色機(jī)器人可躲避紅外線
受海洋生物章魚(yú)、墨魚(yú)和魷魚(yú)的偽裝技能啟發(fā)，美國(guó)哈佛大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種機(jī)器人，主體柔軟似橡膠，可靈活自如地爬行，并且偽裝自身躲避紅外攝像機(jī)。
該論文的作者喬治·懷特塞茲教授說(shuō)，常規(guī)的機(jī)器人相當(dāng)多的是用來(lái)開(kāi)發(fā)海洋，雖然這些機(jī)器人各種各樣，但基本上是按照哺乳動(dòng)物的橫剖面圖設(shè)計(jì)的。問(wèn)題是，為什么我們要把機(jī)器人設(shè)計(jì)成是柔軟的有機(jī)體？因?yàn)?，相比之下，其具備相?dāng)不同的結(jié)構(gòu)和移動(dòng)方式及偽裝策略，而在水下便可顯而易見(jiàn)。
在早先的研究中，該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)柔韌的機(jī)器人，可以靈活地移動(dòng)，相關(guān)論文于2011年刊登在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上，概述了軟體機(jī)器人遇到障礙物時(shí)可以爬行和彎曲。
該機(jī)器人是由硅為基礎(chǔ)的聚合物制成，通過(guò)其四條“腿”里的小汽缸帶動(dòng)排氣泵驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在，研究人員又在其上增加了一個(gè)復(fù)雜性層面，使這種機(jī)器人升級(jí)，具有了掩飾自己的能力。偽裝的機(jī)器人由布滿微小通道的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。當(dāng)不同染料被泵入后，機(jī)器人可以迅速改變其外觀，同時(shí)，還可以改變顏色。熱或冷的液體被注入機(jī)器人，可使它們能夠進(jìn)行熱偽裝，熒光液體則讓其在黑暗中發(fā)光。
該研究小組認(rèn)為，這種設(shè)備可以有多種不同的用途。該研究帶頭人斯蒂芬·莫蘭說(shuō)，軟體機(jī)器人與器官或組織有很多類(lèi)似點(diǎn)，可以應(yīng)用于醫(yī)療。他解釋說(shuō)：“我們的想法是，如果你有一個(gè)系統(tǒng)，可以很好地模擬肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，并與輸送流體相結(jié)合，那么就可以將其用于制作適合特定的外科需要，在手術(shù)和培訓(xùn)中也可得到應(yīng)用。研究人員還表示，該機(jī)器人未來(lái)可以用于搜索和救援。懷特塞茲說(shuō)：“在應(yīng)用中，它有能夠讓自己變成醒目的方式，例如在黑暗中，這不啻為一件好事。”
他說(shuō)：“該機(jī)器人具有輕便、靈活、相對(duì)便宜的優(yōu)越性。這與傳統(tǒng)的機(jī)器人相當(dāng)?shù)牟煌憧梢詮姆浅：?jiǎn)單的系統(tǒng)得到相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。一般對(duì)于像搜索和救援的任務(wù)而言，這種機(jī)器人可以作為一次性機(jī)器來(lái)使用。所以，如果把造價(jià)2.5萬(wàn)美元的機(jī)器人發(fā)送到建筑物上掉了下來(lái)，這真是個(gè)事故。而如果你發(fā)送只值100美元的機(jī)器人從屋頂落下，還真可以不在乎。”
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