参考消息网5月29日报道(文/张伊宇)据美国《科学》周刊报道,荷兰原子与分子物理研究所(AMOLF)的团队研制出一种软体机器人(soft robotics)。它没有人工智能芯片、电子元件或传感器,却能够行走、跳跃和游泳,这一切都是利用柔软的管道、空气和一些巧妙的物理原理(soft tubes, air, and some clever physics)来实现的。
软体机器人是机器人技术的一个子领域,涉及由柔顺材料(compliant materials)而不是刚性连杆(rigid links)完成机器人的设计、控制和制造。与由金属、陶瓷和硬塑料制成的刚性机器人(rigid-bodied robots)相比,软体机器人在人机交互场景中展现出更高的安全性——柔性结构可大幅降低碰撞风险。
这种软体机器人仅靠持续气流来驱动(powered by a continuous stream of air)。当气流涌入,它的管状腿便开始有节奏地摆动起来。单独看,每条腿都在随机摆动。但当多条腿连接在一起时,它们的运动瞬间同步(quickly synchronize),形成有节奏的移动步态(rhythmic locomotion gaits)。
该研究的共同作者曼纳斯·朔马克解释道,软体机器人的工作原理就像海星(sea stars)通过局部反馈(local feedback)和身体动力学协调数百只管足(tube feet)摆动,而不是依靠一个中央大脑(a centralized brain)控制。荷兰团队研制的这种软体机器人凭借自身的结构,以及与环境的互动,就能具备出色的协调性和自主性(coordination and autonomy)。
软体机器人在未来的应用前景广泛,比如安全的智能药丸不需要电子元件,就能在进入人体后自主到达目的地并释放药物。无处理器的可穿戴机器人外骨骼能够降低能耗,同时增强人体力量。软体机器人还适用于太空辐射、高温高压等传统电子设备易失效的极端场景中。
总而言之,正如首席研究员巴斯·奥弗维尔德所说,没有大脑,也没有计算机,软体机器人本质上是一种机器。但只要设计得当,它可以超越许多机器人系统,表现得像一种人工生物(artificial creature)。