據(jù)國外媒體報道，美國國防部高級研究計劃署和哈佛大學(xué)近日聯(lián)合研制出一種神奇的變色機器人，這種機器人可以爬行到任何物體表面然后將自己偽裝成與環(huán)境同樣的顏色，從而達到“隱形”的目的。
哈佛大學(xué)生物化學(xué)系科學(xué)家喬治-懷特塞得博士與斯蒂芬-莫寧博士創(chuàng)造了基板內(nèi)蝕刻微流體通道技術(shù)讓染色顏料能夠進入這種機器人，從而實現(xiàn)了機器人的變色能力。目前變色機器人每次“變色”需要30秒的時間。它可以爬行、可以變色、可以在黑暗中發(fā)光，甚至可以使周圍環(huán)境的溫度發(fā)生變化。此外，它的造價相當(dāng)便宜，一個這樣的機器人造價不到100美元。
美國國防部高級研究計劃署發(fā)言人表示：“ 美國國防部高級研究計劃署的偵查機器人擁有各種各樣的大小和形狀來勝任未來各種軍事工作，但是機器人學(xué)依然是一門嶄新的科學(xué)領(lǐng)域，大家都對其有極大的熱情，不過該領(lǐng)域?qū)τ布l件的要求非常高。一般來說，機器人工程的研究成本非常高，但是這次我們創(chuàng)造的硅膠機器人的成本卻非常低。低造價和高性能的結(jié)合意味著這種技術(shù)已經(jīng)可以替代美國國防部的一些機器人技術(shù)了。”研究人員可以通過向機器人體內(nèi)注入高壓氣體或者液體來控制機器人系統(tǒng)。
外表顏色能與周圍環(huán)境融合
來自哈佛大學(xué)的研究人員斯蒂芬·莫林和他的同事們在研究報告中寫道，這種變色軟體機器人擁有特殊的外殼和四肢。其外殼由兩種微型管道組成，一種管道用于吸入空氣轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人行走或爬行的動力，相當(dāng)于氣動裝置；另一種管道則充滿熒光材料，使機器人擁有偽裝和展示的能力。
研究過程中，研究人員使用了微流體技術(shù)，在軟體機器人體內(nèi)嵌入微型管道，之后再往管道內(nèi)注入多種熒光材料。由于只需在機器人體內(nèi)安裝少量的微型管道就能夠產(chǎn)生變色效果，因此機器人的自身重量仍保持在較低水平。
研究報告指出，將熒光材料注入機器人體內(nèi)后，機器人的顏色、與周邊環(huán)境的對比度、外殼上圖案、亮度、甚至溫度和形狀都可以隨著環(huán)境溫度或光線等的變化而改變，從而同周圍環(huán)境融為一體、顯示信息、發(fā)出亮光，甚至還能發(fā)出紅外線——這是真正的變色龍所無法辦到的。
對此，該研究小組稱：“動態(tài)偽裝可以應(yīng)用到那些必須低調(diào)完成任務(wù)的軟體機器人身上。”
莫林和他的研究小組打造這種機器人的最初靈感來自于章魚和烏賊等海洋動物。這些物種體內(nèi)含有的色素細胞能使它們巧妙地與周圍環(huán)境融為一體，避免遭受攻擊。
這種技術(shù)未來也可能被應(yīng)用于制造間諜機器人。想想一下，如果發(fā)現(xiàn)了敵人，通過變色而隱藏在周圍的環(huán)境中，這是一件多么酷的事情。
變色機器人可躲避紅外線
受海洋生物章魚、墨魚和魷魚的偽裝技能啟發(fā)，美國哈佛大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計出一種機器人，主體柔軟似橡膠，可靈活自如地爬行，并且偽裝自身躲避紅外攝像機。
該論文的作者喬治·懷特塞茲教授說，常規(guī)的機器人相當(dāng)多的是用來開發(fā)海洋，雖然這些機器人各種各樣，但基本上是按照哺乳動物的橫剖面圖設(shè)計的。問題是，為什么我們要把機器人設(shè)計成是柔軟的有機體？因為，相比之下，其具備相當(dāng)不同的結(jié)構(gòu)和移動方式及偽裝策略，而在水下便可顯而易見。
在早先的研究中，該研究團隊創(chuàng)建了一個柔韌的機器人，可以靈活地移動，相關(guān)論文于2011年刊登在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上，概述了軟體機器人遇到障礙物時可以爬行和彎曲。
該機器人是由硅為基礎(chǔ)的聚合物制成，通過其四條“腿”里的小汽缸帶動排氣泵驅(qū)動?，F(xiàn)在，研究人員又在其上增加了一個復(fù)雜性層面，使這種機器人升級，具有了掩飾自己的能力。偽裝的機器人由布滿微小通道的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。當(dāng)不同染料被泵入后，機器人可以迅速改變其外觀，同時，還可以改變顏色。熱或冷的液體被注入機器人，可使它們能夠進行熱偽裝，熒光液體則讓其在黑暗中發(fā)光。
該研究小組認為，這種設(shè)備可以有多種不同的用途。該研究帶頭人斯蒂芬·莫蘭說，軟體機器人與器官或組織有很多類似點，可以應(yīng)用于醫(yī)療。他解釋說：“我們的想法是，如果你有一個系統(tǒng)，可以很好地模擬肌肉運動系統(tǒng)，并與輸送流體相結(jié)合，那么就可以將其用于制作適合特定的外科需要，在手術(shù)和培訓(xùn)中也可得到應(yīng)用。研究人員還表示，該機器人未來可以用于搜索和救援。懷特塞茲說：“在應(yīng)用中，它有能夠讓自己變成醒目的方式，例如在黑暗中，這不啻為一件好事。”
他說：“該機器人具有輕便、靈活、相對便宜的優(yōu)越性。這與傳統(tǒng)的機器人相當(dāng)?shù)牟煌憧梢詮姆浅：唵蔚南到y(tǒng)得到相當(dāng)復(fù)雜的運動。一般對于像搜索和救援的任務(wù)而言，這種機器人可以作為一次性機器來使用。所以，如果把造價2.5萬美元的機器人發(fā)送到建筑物上掉了下來，這真是個事故。而如果你發(fā)送只值100美元的機器人從屋頂落下，還真可以不在乎。”
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