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机器人鱼类像真鱼一样游泳

  机器人鱼类像真鱼一样游泳

   在机器人走向主流之前,他们需要克服两个主要的与运动有关的挑战:在复杂的环境中进行导航,也许通过将自然解决方案与同样的挑战相结合,并与人类进行安全的碰撞。

  

   为了实现特定类型的运动,机器人主义者在螃蟹,水母,白蚁,蟑螂和蚯蚓之后建模了机器。 然而,除了水母,这些仿生机器人只能在非常受禁止的环境中导航。 而且因为它们很难而且经常很重,所以机器人通常不能与人类分享他们的工作空间。

  

   麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室已经在同一台设备上实现了安全性和敏捷性,同时也使用软硅胶制成的柔软的机器人鱼,可以执行复杂的,灵活的运动,并且可以安全地在人类附近操作。

  

   由于它们的身体弯曲和扭曲的能力,这些机器人能够非常顺从的运动。实验室主任Daniela Rus表示: 他们能够快速,灵活地进行操作,从而将信封推送到今天的机器上。

  

   他们本来就是安全的, 她说。

  

   像天然鱼一样,机器人将其计算能力(包括传感器和无线连接到中央计算机)运送到刚性头部。鱼的身体的其余部分是可弯曲的。

  

   软机器人的先驱们一直在努力设计能够将其组件保持在船上的机器,而不会遇到限制常规机器人的刚性和重量的相同问题。 (研究正在其他地方进行,使电气组件灵活,避免了硬件的需要。)

  

   这是造成鱼类运动的简单老二氧化碳。鱼头内有两个二氧化碳罐,尾部的每一侧都是一个长而波浪的通道,充满二氧化碳。头部中的罐头通过在不同的持续时间内打开不同的直径以产生特定的运动来控制尾部的一侧。

  

   像真正的鱼一样,机器人可以在十分之一秒左右的时间内进行100度的转弯。

  

   Rus和她的同事正在把这些鱼作为新兴的软机器人学科的政变。

  

   鱼的设计师麻省理工学院电气工程研究生安德鲁 马切斯(Andrew Marchese)说: 机动是如此之快,它具有如此高的身体曲率,表明软的机器人在某些任务中可能更有能力。

  

   塔夫茨大学生物学家Barry Trimmer编辑了 软机器人 杂志,他认为 如果我们学习如何整合所有其他类型的材料,那些材料的反应无法准确预测,那么如果我们能够学会设计出来处理不确定性,仍然能够控制机器,那么我们将有更好的机器。

  

   例如,软式机器人可以通过消除他们永远不会与人类碰撞的严格限制,从而释放机器来追求更有效的运动形式。

  

   低效率可以显着降低机器人完成任务的速度。

  

   与任何概念验证显示一样,软鱼还有改进的余地。经过大约25次的逃生演习后,它耗尽了气体。 Marchese计划第二个版本,使用抽水而不是二氧化碳来充气尾部的通道。该模型能够游泳约30分钟。

  

  

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