踩扁还能跑的“蟑螂机器人”:未来或用于灾害救援

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  一般人见到蟑螂,第一反应是赶紧踩死,但有之后 ,抬起腿会发现蟑螂青春恋爱物语还能跑。相比个人赶紧再补上一脚,90后清华大学博士生吴一川却在思考为社 利用蟑螂的“超能力”。 近日,以他为第一作者的一篇讲述“蟑螂机器人”的论文发表在机器人领域的顶尖期刊上。吴一川接受北京青年报记者采访时表示,其他“蟑螂机器人”都可以 实现像蟑螂一样的高速运动,都可以 耐受一定程度的踩踏,未来有望应用于灾后搜救、环境监测等领域,为人类服务。

  成果

  “蟑螂机器人”生命力很顽强

  近日,国际顶尖机器人领域期刊《科学》杂志子刊《科学—机器学得 》上发表了一篇“蟑螂机器人”的论文,引发不少女明星微博 热议。

  17日,吴一川告诉北青报记者,这篇论文的科研团队来自清华大学王晓浩教授课题组和美国加州大学伯克利分校林立伟教授课题组。吴一川介绍,蟑螂并不一定是某种害虫,但其运动数率非常快,生命力也极其顽强,“有研究指出,蟑螂是和恐龙俩个 时代的生物,其存活至今,说明身前肯定隐藏着其他值得你们都你们都都 人类了解的知识。”

  2016年,吴一川通过清华大学的合作项目,前往加州大学伯克利分校开展科研工作,并结束了了将蟑螂的社会形态应用到机器人上。

  “相比于刚性机器人,柔性机器人真难 刚性部件容易脆断的限制,你们都你们都都 目前研究出的机器人的驱动材料用的是某种柔性压电材料,其他材料某种都可以 将机械能转化成电能,但你们都你们都都 将其他作用反了过来,给它电力,让它变形。”吴一川介绍,基于其他材料,进行特定的社会形态设计,就都可以 在真难 几条重量的情况汇报下,让机器人模拟出蟑螂的其他动作社会形态。

  揭秘

  为研究把蟑螂视频看多几十次

  为了让机器人实现蟑螂般的快速移动,吴一川和加州大学伯克利分校一位长年研究蟑螂的生物学家罗伯特·福尔教授展开了合作:“教授发现,蟑螂移动的之后 ,通过腿部的动作,有时是腾空跳跃的,只不过原应着其他腾空的深层相比你们都你们都都 人类太低了,你们都你们都都 真难发现。”

  为了还原蟑螂的移动,课题组把用高速摄像机拍下来的蟑螂移动的视频研究了几十次,“你们都你们都都 时需找到蟑螂的重心,原应着计算机根据图像分凝固来的重心真难 做俩个 参考,之后 还得将图像放大,亲自计算。”吴一川介绍,经过计算,蟑螂移动之后 的重心连成线画出来搞笑的话,就仿佛十根波浪线,这也反映了蟑螂是怎样“跳着走”的。据悉,目前研制的一系列的“蟑螂机器人”长度约为1~3厘米,重量小于1/10克,其中1厘米的机器人的运动数率可达每秒20厘米,大慨20倍的自身长度,还具备一定的爬坡和携带负载的能力。

  吴一川介绍,除了在运动数率上接近蟑螂,利用柔性材料制作的机器人还能在耐压层面上接近蟑螂的能力。先前的研究发现,蟑螂在承受自身重量900倍的压力后,仍能保持生命力,这大慨俩个 500公斤的人承受住了54吨的压力。

  吴一川介绍,在实验中,研究人员将俩个 5000克的砝码倒进“蟑螂机器人”上,“蟑螂机器人”几乎被压扁了,但将砝码取走后,“蟑螂机器人”仍之都可以 高速运动,数率几乎真难 受到影响。“后续的实验中,我亲自站到了‘蟑螂机器人’中间,我的体重差太大之后 500公斤,我拖累之后 ,再次测试蟑螂机器人的数率,发现其仍能保持一般的性能。某种程度上,‘蟑螂机器人’具备了类式真蟑螂的抗压能力。”

  应用

  未来或可用于灾害救援

  据介绍,包括“蟑螂机器人”在内的微型软体机器人未来应用前景非常广泛,有望在灾害救援、管道检测、侦察监听等隐蔽狭小空间作业场合大显身手。“比如在救灾的之后 ,个人和搜救犬进不去的地方,‘蟑螂机器人’就原应着发挥作用,原应着‘蟑螂机器人’达成集群,就原应着取得更高效的监测效果。”吴一川说。

  不过,吴一川坦言,现在研究之后 迈出了第一步。“目前此款机器人达真难 完美,比如电源还是依靠外部供电,时需导线连接。负重等能力也还时需进一步增强,以便携带微型传感器。未来你们都你们都都 会和能源等领域的专家合作,争取让包括‘蟑螂机器人’在内的软体机器人更多、更好地为人类服务。”文/本报记者 屈畅 实习记者 汪杨清