在日前舉行的2015年機(jī)器人與自動化國際學(xué)術(shù)研討會(ICRA2015)上，一種只有硬幣大小的微型折“紙”機(jī)器人引來了眾多與會者的關(guān)注。
在演示中人們可以看到，它從一塊“小紙片”快速折疊變身成為一個5角硬幣大小的、外形類似蜘蛛的機(jī)器人。這個“折紙蜘蛛”能在研究人員的胳膊上閑庭信步，也能在水面上自如移動；能扛起0.6克重的行李，推動黃豆大小的塑料方塊，也能爬上15度小斜坡，從一堆雜物中開辟出一條通道。更讓人稱奇的是，在完成任務(wù)后，它還能溶解、消失在一杯丙酮溶液中。
這項由美國麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實驗室領(lǐng)導(dǎo)的實驗項目，重在驗證微型折紙機(jī)器人的實用性。這種機(jī)器人也被稱為可重構(gòu)機(jī)器人，受傳統(tǒng)折紙藝術(shù)的啟發(fā)，能從一張小紙片“變形”成一個可移動、載物的微型機(jī)器人。研究人員認(rèn)為，該技術(shù)可大幅降低生產(chǎn)成本，是一個極好的制造微型機(jī)器人的思路。
這種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)從外表看起來極為簡單，完全展開后就像是一張方形紙片。但與普通紙張不同的是，它由一些經(jīng)過激光切割的聚苯乙烯、紙以及PVC制成，此外其表面還分布有一些磁鐵。當(dāng)研究人員對其中一個元件進(jìn)行加熱后，其中的PVC材料就會收縮，從而切斷和聚苯乙烯之間的聯(lián)系，產(chǎn)生褶皺。這種折紙機(jī)器人從平面狀態(tài)到折疊完成只需要幾秒種時間。
/ Z6 D+ V9 ~8 f! W) x1 F9 P) r 在這個折紙機(jī)器人中有四個電磁線圈，它們的開啟和關(guān)閉，能讓機(jī)器人進(jìn)行移動。當(dāng)將其置于丙酮溶液中時，機(jī)器人除磁體之外的部分都會發(fā)生溶解。研究人員指出，如果機(jī)器人的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，要讓其在液體中完全溶解將是一個艱難的挑戰(zhàn)。
研究人員稱，借助3D打印技術(shù)，未來這種機(jī)器人將能做得更加小巧，以便進(jìn)入很多此前不便到達(dá)的狹小區(qū)域，甚至人體當(dāng)中。在用于地震救援時，這種能自主運(yùn)行、自行折疊的微型傳感器將為人們帶來廢墟或瓦礫中的環(huán)境信息；在醫(yī)療應(yīng)用中，更小的折疊機(jī)器人將能攜帶藥物進(jìn)入人體到達(dá)病灶區(qū)域，幫助醫(yī)生精準(zhǔn)地釋放藥物。
電氣和電子工程師協(xié)會出版的《IEEE綜覽》雜志評價稱，這項新的研究具有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，它第一次讓機(jī)器人通過這種方式展示出了一個完整的生命周期。(記者 王小龍)
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