毛絨玩具也能行走？穿上「機器人外套」就可以

誰說毛絨玩具只能躺在床上？耶魯大學的研究者們開發了一款機器皮膚，只要將外套裹在物品上，這些靜止的小東西就會緩慢向前移動和抓握。該研究發表在 9 月的《科學機器人》 （Science Robotics） 雜誌的網路版中。

這套皮膚由彈性材料製成，彈性板上裝有由 Rebecca Kramer-Bottiglio 實驗室開發的感測器和執行器，可以被固定在可變形的物體表面，比如毛絨玩具、泡沫製品等，從而帶著這些柔軟的物品感知周圍環境、移動和進行簡單的抓取動作。

根據物品不同的屬性和人們多樣的需求，這種臨時打造的機器人還可以執行各種不同的任務，如果想要進行更細緻、更複雜的操作，也能夠通過疊加機器皮膚來實現目標。

Rebecca Kramer-Bottiglio 是耶魯大學的機械工程和材料科學助理教授，也是該項研究的領頭人，她介紹說， 「將皮膚分層，就可以將每層皮膚進行組合，從而實現不同類型的運動。例如在壓縮某個物體的同時也能使它彎曲 。」

在結構化的環境中，傳統機器人完成特定任務時表現優異，這得益於它的特定性和專業性。而一旦環境特殊，傳統機器人就容易因缺乏與自然界的互動，而不具備多功能性和適應性。為了彌補這方面的不足，研究者們就開發出這款機器皮膚，可以包裹任意軟體，用以創造不同功能、不同步態的多個可控軟機器人，從而適應不同環境的需求。

「這個項目的靈感來源於幾年前 NASA 的呼籲，鼓勵人們開發軟機器人系統。這項技術就是與NASA 合作設計的，其多功能性可以使宇航員用相同材料來完成一系列不同的任務。比如一塊包裹在泡沫塑料上用來製作機械手臂的皮膚，可以摘下來再用以製作能翻滾的『火星漫遊者』機器人。」 Rebecca Kramer-Bottiglio 說，有了機器皮膚，從氣球到皺巴巴的紙團，任何東西都有潛力被製成機器人發揮作用。

這項技術既能用於製作糾正不良姿勢的襯衫式可穿戴設備，又可在更為嚴肅場合，比如救災。

根據 Rebecca Kramer-Bottiglio 的說法，在飛往災區等危險環境的途中，這類機器人可被臨時製作而成。「設計師可以用機器皮膚包裹任何可用的變形材料，從而快速打造機器人。把攝像頭安裝在上面，就可派遣機器人去探索狹小或危險的空間，在不同物體上，機器皮膚可實現包裹、移除或連接 。」

為了支持她繼續開展此類研究，美國國家科學基金會為她提供了高達 200 萬美元的資助，這項技術將作為該基金會「研究和創新的新前沿」項目的一部分。

Rebecca Kramer-Bottiglio 和她的同事們計劃在不同的材料上繼續測試皮膚，而不只是泡沫和毛絨玩具，還可以包括可變形為不同形狀的粘土等。實驗室還計劃簡化設備，並嘗試藉助 3D 列印組件來製作機器人皮膚。

題圖來自Pixabay

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！