受蠕虫启发的机器人“感知”自己的身体位置，一步步向前

蚯蚓和尺蠖是两种新型软机器人的灵感来源   zestmarina/照片

推动软机器人前沿的科学家们继续在动物王国中寻找灵感，最新的例子像尺蠖和蚯蚓一样移动，部署了一些新的传感器技术。这种有弹性的新型机器人利用灵活的电子设备和尖端的传感器来感知自己的身体位置，这可以帮助它们挤过密闭空间。
 
我们见过一些软机器人，它们的灵感来自蠕虫和其他令人毛骨悚然的爬行动物，比如使用人工肌肉在地板上爬行的网虫，以及最近的挖掘地面以分析农业应用中的土壤的机器人。格拉斯哥大学的工程师们的最新礼遇，通过模仿所谓本体感觉，或生物体在空间中感知其位置的能力，开辟了新的天地。
 
根据研究人员的说法，这种能力以前从未在软机器人上得到过证明，要想实现这一能力，就需要他们在将必要的电子设备和传感器拼接在一起时具有创造性。机器人的外层“皮肤”由一种叫做Ecoflex的弹性塑料和该团队开发的一种新型石墨糊制成，身体两端嵌入了约4.5厘米（1.7英寸）长的微型磁铁。


一种新开发的机器人在向前移动之前，使用内置的应变传感器来测量其身体位置   格拉斯哥大学

石墨糊带有一个电阻，随着机器人身体的膨胀，电阻会发生变化，内置在身体内的应变传感器能够测量这些变化，并在达到预设值时进行检测。当它这样做时，机器人的身体再次收缩，沿着金属表面向前移动机器人。这被应用到了一个像尺蠖一样的机器人，它会拱起并压平身体向前移动，还有一个像蚯蚓一样的机器人，它会在伸展和收缩时保持平放在地板上。
 
研究负责人拉文德·达希亚教授说：“本体感觉是许多生物生命形式的一个重要特征，长期以来，科学家们一直受到启发，试图开发模仿这种能力的工程系统。”。“我们的仿生机器人朝着创造柔软、灵活的机器人系统迈出了一步，这种机器人系统能够实现自然界在尺蠖和蚯蚓身上创造的无限运动方向。像这样的软机器人通过无缝嵌入可伸缩传感器来适应周围环境的能力，可以帮助自主机器人更有效地导航即使是在最具挑战性的环境中，也要进行锻炼。”
 
科学家们想象有一天，这些蠕虫启发的机器人将用于搜索和救援行动，例如帮助寻找被埋在废墟中的幸存者。它们也可以用于采矿和建筑应用，或者作为更逼真的假肢的基础。
 
资料来源：格拉斯哥大学