铁壳机器人蜗牛成群执行越野任务

一群机器蜗牛相互协作，穿过一个缺口                                          香港中文大学

尽管蜗牛速度慢，底部黏糊糊的，但它们激发了一种新型机器人的灵感，这种机器人可能非常有用。这些机器人可以独立运行，也可以联合在一起执行不可能完成的任务。

近年来，我们听到了很多关于“群体机器人”的消息

这一概念涉及到利用小型机器人，这些机器人可以自己工作，也可以作为一组相同机器人的一个方面工作。在后一种情况下，所有机器人相互通信，协调它们的动作以完成任务。

这项工作可能需要在灾难现场寻找幸存者，在危险环境中进行侦察，甚至探索其他行星的表面。

对于某些应用，机器人必须在物理上相互连接。

因为空中和水下机器人可以水平和垂直移动，所以它们连接在一起时能够形成三维形状。相比之下，由于地面机器人只能水平移动，它们仅限于形成二维形状，从而限制了它们的潜在用途。更重要的是，迄今为止创建的大多数实验模型只能在光滑平坦的表面上移动。

然而，如果有“越野”陆地机器人可以爬到另一个上面，把自己堆叠成三维结构，情况就不一样了。这就是新型蜗牛机器人的用武之地。


白玉蜗牛和机器蜗牛的相似之处示意图                                                                                 香港中文大学

该装置由香港中文大学赵及其同事开发，其灵感来自于白玉地螺。像这种腹足类动物一样，它可以在很好地粘附表面的同时移动自己，但在需要时会停下来并使用吸力形成更强的结合。

该机器人有一个球形铁磁外壳，外壳内有电池、微处理器和其他电子设备。在外壳的底部是一组坦克状的轨道，由橡胶制成，并嵌入磁铁。一个可伸缩的真空吸盘位于两个轨道之间。


透明外壳机器人的底视图——吸盘内的一排微小聚合物杆帮助它粘附在粗糙的表面上            香港中文大学

当机器人在“自由模式”下移动时，吸盘保持缩回且无动力。机器人只需在其轨道上穿过平坦和不平坦的地形，利用这些轨道上的磁铁爬上其他蜗牛机器人的外壳。

一旦它在上面就位，机器人就会通过降低吸盘并通电切换到“强力模式”。然后，杯子紧紧地粘在另一个机器人的外壳上，将两个机器人牢牢地固定在一起。也就是说，机器人的外壳仍然可以相对于杯子旋转，使其能够在不失去吸力的情况下就地旋转。


机器蜗牛协作爬过一块岩架                                                                                                     香港中文大学

在迄今为止进行的户外测试中，成群的蜗牛机器人协同完成了一些任务，比如爬上壁架，穿过缝隙，形成一个机械臂。尽管这些机器人在这些实验中是远程控制的，但人们希望它们的后代有一天能自主地做这些事情。


来源：自然通讯