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有了3D偽裝皮膚,機器人也能成為“變色龍”

章魚在遇到水草或珊瑚的時候,可以瞬間把皮膚的顏色和質感變成前者,便於隱蔽自己的行蹤。很快,機器人也可以擁有這種具有偽裝特性的新“皮膚”。

科研人員在近期出版的《科學》雜誌上發文,稱他們受章魚等軟體動物凹凸不平的皮膚突起啟發,開發出了一種類似頭足類動物皮膚的合成材料。這種材料可以從平坦的二維表麵轉變成為具有凹凸結構的三維表麵。而且,這種矽膠皮膚富有彈性,可以用在軟體機器人(soft robot)上。

章魚變色,隱藏在一堆小石子中。圖片來源/tito0107.livejournal

章魚和烏賊僅用0.2秒的時間便能膨脹肌肉組織,同時改變體色,完美地模擬周圍環境特征。我們要如何讓機器人具有類似章魚的偽裝特性?

研究人員用氣袋解決了這個問題。他們在軟體機器人的矽膠皮膚下安置了一種氣袋。這些氣袋會在不同時間、不同位置膨脹,使機器人移動。在這項最新研究中,這種氣袋的膨脹效果再次被升級。

研究人員製造一個矽膠網眼合成結構。它被充氣後能模擬章魚皮膚凸起。圖片來源/livescience.com

這項研究由美國賓夕法尼亞大學的詹姆斯·皮庫爾(James Pikul)和康奈爾大學的羅伯特·謝潑德(Robert Shepherd)主導。當皮庫爾還是博士後生時,就被膨脹矽膠所吸引。矽膠膨脹和收縮的速度非常快,同時,這些微小的纖維網狀球體嵌入矽膠後,科學家就能控製和改變膨脹表麵的紋理,就像章魚能夠變化自身皮膚紋理一樣。

章魚皮膚上會變的色素細胞。圖片來源/tito0107.livejournal

意大利聖安娜高級研究學院仿生機器人教授塞西莉亞·拉什奇(Cecilia Laschi)認為:“偽裝機器人可以隱藏起來,避免遭受動物的攻擊,較好地接近動物研究它們的自然棲息環境。當然,偽裝也可以支持軍事應用,減少機器人的能見距離,更有效地接近危險區域。”(本文首發鈦媒體)

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最後更新:2017-10-19 23:43:36

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