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这些妖魔鬼怪怎么敢称自己的机器为“人类”？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

今年是人形机器人火年。

特斯拉擎天柱不断发布新的进度视频，挑动着人们的神经。

Fourier Intelligence 和 Agility Robotics 都宣布自己是世界上第一个大规模生产的人形机器人。

在人形机器人之前，由波士顿动力公司发起的机器狗风潮也很流行。

目前，机器狗产品已进入多个工业领域进行实际应用。

然而，人形机器人和机器狗仍然在模拟我们生活中最常见的生物类型，用两条腿或四条腿行走。

或许你有想过这样的设计是不是太死板了？机器人与人类完全不同，因为它们不受任何物理限制。

难道他们不值得更有想象力的设计吗？这正是一些科学家的想法。

在这篇文章中，极客公园将深入探讨一些创意机器人行走设计。

尽管其中许多设计仍处于研究的早期阶段，但这些设计有可能打破常规并塑造机器人技术的未来。

机器人“变身！”可变形机器人听起来像是科幻小说中最接近机器人的东西。

人们对机器人最早的幻想之一就是变形金刚这样的机器人。

来自瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的工程师团队设计了这样一个机器人。

与我们常见的机器人在设计初期就被固定成某种形状不同，瑞士洛桑联邦理工学院团队设计的机器人Mori3是由一堆分散的“三角形”组成，完成后会自动组合起来。

具体任务。

，形成最适合完成任务的形式。

图片来源：瑞士洛桑联邦理工学院的 YouTube 视频。

仔细观察Mori3的每个三角形。

三角形本身实际上可以改变。

三角形的三条边可以被拉伸，从等边三角形变成更不规则的三角形。

三角形的每条边上都有一个槽，可以连接到其他三角形。

研究人员表示，Mori3的伟大之处在于，三角形不仅可以随意拆卸和组装，而且三角形实际上包含了可以通信的组件，使得三角形可以相互通信并自行组装。

作为一款由三角形组成的可变形机器人，Mori3可以根据需要以不同的方式行走。

在组成四足机器人时，它的腿可长可短，在平坦的表面上，它还可以直接形成轮子的形式。

对于使用三角形的原因，研究人员解释道：三角形是多边形的最小结构，而Moris的底层技术是多边形网格处理，这是一种可以将多边形划分为多个无缝连接的小模块的技术。

图片来源：瑞士洛桑联邦理工学院的 YouTube 视频。

像 Mori3 这样的机器人是一种可变形机器人。

研究人员在论文中写道：“可变形机器人可以拥有广泛的功能，但迄今为止，这受到平衡形态灵活性和解决特定应用的困难的限制。

” Mori3 于 6 月宣布，验证了多边形网格 Lattice 处理可以作为可行的机器人策略。

通过抽象三维结构，使用多边形网格的机器人可以创建各种形状并进行动态控制。

Mori3已经可以实现许多功能，例如移动、处理物体以及与人交互。

研究人员给出了Mori3在家居场景中的几种可能的功能：可以用来移动家具；它可以固定在天花板上，用作“第三只手”，悬挂下来自动拾取一些物品到适当的位置。

不过，目前此类机器人更有可能应用于航空领域。

“像Mori3这样的通用机器人在某些领域的效率不如专用机器人。

也就是说，Mori3最大的卖点是它的多功能性。

”研究员 Jamie Paik 提到。

在航空领域，使用这种可重构模块可以有效减少有效载荷质量，从而减少推进剂需求。

变形能力也让它能够轻松地穿过一些复杂的地形，并在到达地点后重新组织以满足需要。

穿越爆炸的机器人通常当我们想到机器人时，我们会想到大型机器人。

事实上，在较小规模的机器人领域正在发生很多有趣的事情。

9月14日，在《科学》杂志上发表的一篇论文中，科学家刚刚宣布，他们创造了一种微型机器人，其运动方式非常奇怪——它通过反复自毁行走来产生推力。

图片来源：IEEE Spectrum 的 Youtube 视频（或者您可以播放此视频）。

视频中的小型四足机器人只有四条腿，但它可以实现高频“踢踏舞”，还可以跳跃到身体一百倍的高度，具有动态视觉。

这种效果有点让人想起米奇动画的夸张视觉效果。

据介绍，该机器人长仅29毫米，重量仅1.6克。

它是一个“昆虫级”机器人。

但它可以垂直跳跃 59 厘米，并可以承载 22 倍自身重量的物体行走。

帮助机器人实现这一目标的是其专门设计的驱动器。

与传统机器人使用电池动力驱动不同，它所使用的驱动器可谓是一个非常小、非常软的内燃机，具有软燃烧室。

这个气球状的软燃烧室安装在腿部中部。

向其中注入甲烷蒸汽和氧气。

当需要移动时，非常小的火花就会点燃这些气体，引起爆炸。

爆炸的瞬间，燃烧室会像气球一样膨胀，产生推动机器人向上的力量。

图片来源：IEEE Spectrum 的 Youtube 视频该机器人目前有四条腿，但身体两侧只有两个执行器。

通过这样的设计，可以实现一些运动控制。

例如，同时触发两个执行器将使机器人向前移动，仅触发一侧可以使机器人旋转或控制方向。

研究人员表示，事实上，使用此类执行器的机器人并不真正需要使用腿部结构。

康奈尔大学实验室的罗伯特·F·谢泼德说：“它可能是一只快速蠕动的虫子的形状，也可能是一只快速拍动翅膀的昆虫的形状。

” 康奈尔大学的研究人员最初探索使用“自毁”方法前进，主要是因为小型机器人无法像大型机器人那样使用电动解决方案。

电池和电力驱动器都无法很好地缩小规模。

然而，在进行了小型化研究之后，研究人员现在正在研究一个更大胆的想法：将无数这样的小型爆炸驱动执行器应用到大型机器人上，成为大型刚性机器人的人造肌肉的一部分。

化学燃料的能量密度比电池大得多。

采用这样的小爆炸方式进行操作，机器人的动作可以更强更快，能够承受的负载也可以更大。

蛇式前进说到机器人行走，我们最直观的想法就是想到双足机器人或者四足机器人，尤其是四足机器人，几乎是机器人行走的首选。

2016 年，NASA 举办了 BIG Idea Challenge，参赛者面临的挑战是设计一款能够在月球陨石坑等极端地形中生存并将数据发送回地球的机器人。

来自东北大学的获奖者设计了跳跃式??、腿式、轮式甚至翻滚机器人。

轮式机器人会陷入风化层中，无法在陡峭的地形上安全行驶；双足机器人在沙地环境中也会下沉，稳定性差；跳跃机器人很难在不造成损坏或被摧毁的情况下进行操纵。

发射和着陆不会被卡住。

其中翻滚机器人表现相对较好，能够安全到达火山口。

然而，一旦到达陨石坑，翻滚机器人就很难准确地操纵科学仪器来完成任务。

它只能通过翻滚前进，并且对运动的控制能力很差。

还更糟。

最终，团队利用响尾蛇的灵感，设计出了一款蛇形机器人。

图片来源：东北大学研究视频除了蛇身向前扭转之外，蛇形的设计还让机器人可以直接卷曲成螺旋状，直接形成轮式造型，让它能够更快地滑下斜坡。

蛇身尾部设计了微型中子能谱仪，可以测量月球表面中子能量的变化，识别沙克尔顿陨石坑深处的氢，从而确定是否含有水。

事实上，机器人采用蛇的形状来探索太空已经变得越来越普遍。

今年5月，在另一次太空探索任务中，美国宇航局刚刚发射了一个重约1公斤、长4米的机器人，以探索土星卫星土卫二上是否存在生命迹象。

与月球上的陨石坑不同，土卫二的表面是冰冻的。

因此，在EELS项目中，蛇形机器人具有螺旋表面以增加摩擦力。

为了探索冰冻水下的世界，蛇形机器人还被设计成可以游泳。

图片来源：NASA 喷气推进实验室的 YouTube 视频设计蛇形机器人很困难。

“真正的蛇依靠身体上鳞片的微观结构来移动，这是我们无法复制的，因此正确的运动模式似乎可以让机器蛇在不向前移动的情况下原地扭转。

”加州理工学院教授克里斯托夫·科赫说。

目前，蛇形机器人，尤其是自主移动的蛇形机器人，仍处于相对前沿的领域。

“没有关于如何设计自主蛇形机器人的教科书。

我们必须编写自己的教科书。

这就是我们现在正在做的事情，”EELS 首席研究员 Hiro Ono 说。

未来，蛇形机器人还可能具备飞行功能。

去年，在《流体物理学》杂志上发表的一篇论文中，弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学的学者收集了一种飞蛇——天堂蛇的数据，对其进行了分析，揭示了天堂蛇飞行气流机制。

报道称，虽然这些技术还没有立即应用到机器人上，但研究人员很可能会进一步在蛇形机器人上添加这样的运动机制。

未来的机器人会不需要机器吗？有很多受生物模拟启发的机器人，但未来的机器人大军可能根本不是钢铁制成的，而是不需要充电的遥控蟑螂机器人？ 9月，新加坡南洋理工大学研发出一种新的非侵入性控制蟑螂的方法，让蟑螂被人类利用，成为蟑螂机器人。

图片来源：Science X 的 Youtube 视频研究小组找到了一种给蟑螂戴上特殊袖子的方法。

该套筒由黄金和塑料制成，一旦暴露在紫外线下，就会像塑料收缩包装一样收缩。

同时，研究人员在蟑螂身上放了一个小背包，它可以远程接收控制器发出的信号。

这样，一旦接收到信号，小背包就会根据信号选择性地刺激蟑螂的触角，从而引导蟑螂改变方向。

研究人员还将一个电极粘在蟑螂的腹部，当以正确的方式刺激时，蟑螂会跑得更快或更慢。

在研究人员进行的一系列测试中，蟑螂机器人能够完全服从命令并在S形轨道上奔跑。