五彩缤纷的变色龙软体机器人

时间:2022-10-12 10:19:58

五彩缤纷的变色龙软体机器人

近年来,软体机器人的研制取得了重大进展,它们强壮而有弹性的身体能抵抗各种各样的撞击而幸存下来。科学家进一步设想,如果软体机器人为了存活,一不必正面对抗毁灭性的打击,而是融入所处的环境,以至于人或动物甚至不知道它们就在现场,那么危险性就能大大降低。美国哈佛大学的研究人员斯蒂芬・莫兰和他的团队新设计的变色龙软体机器人,完全可以做到这些。

这是一种用橡胶材料制成的四肢机器人,两种不同类型的微细通道蚀刻在硅树脂的特殊皮肤上。蚀刻微细通道不需要占用很多的体积,从而保证了变色龙机器人体态轻盈,身材灵活。它通过气动供能,把空气压入其中一种负责运动的微通道,就可以使机器人走路或爬行,每小时缓慢行走40米。

变色龙机器人的颜色、对比度、色彩模式、亮度、甚至温度和形状都可以预先设定,根据遥控人员要求所从事任务的不同而加以改变。它能融入周围的环境、显示信息、照明甚至发射出红外线。迄今为止,还没有什么动物能全部做到这一切。

斯蒂芬・莫兰的设计灵感来自于像章鱼和乌贼一类的海洋动物,它们借助特殊的内部细胞或皮肤结构,例如色素细胞,实现体色多变的特质,巧妙地混迹于任何环境之中而不被发现。科学家没有采用传统的以分立布点、组成网络的方法,而是运用一种微流体技术。他们在软体机器人身上另一种微细通道里灌装各种荧光染料,确保变色成功。微通道的巧妙组合和染料的颜色使机器人能有趣地伪装起来,甚至实现显示信息的功能。

研究人员在介绍如何控制和变幻染料时指出,其中的一些染料受控于温度,其他的染料则依靠光线。在染料用泵吸入之后,研究人员不需要用任何动力去改变其颜色。莫兰和他的团队尝试着让一种由红色和蓝色构成的灿烂色彩流满软体机器人的整个表面,效果十分理想。他们还做了让机器人与测试环境颜色相匹配的试验,可在1分钟内融入所处的环境。

在那些需要使用软体机器人的应用项目中,动态伪装是很有用处的。由于工作性质所决定,从事维修、监视和与动物互动等任务的软体机器人必须尽可能地不暴露自己。

上一篇:魁拔之十万火急 下一篇:书香门第的状元之路