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博士生研發(fā)“蟑螂機器人” 踩扁還能接著跑  成果“蟑螂機器人”生命力很頑強 近日，國際頂尖機器人領(lǐng)域期刊《科學》雜志子刊《科學—機器人學》上發(fā)表了一篇“蟑螂機器人”的論文，引發(fā)不少網(wǎng)友熱議。 17日，吳一川告訴記者，這篇論文的科研團隊來自清華大學王曉浩教授課題組和美國加州大學伯克利分校林立偉教授課題組。吳一川介紹，蟑螂雖然是一種害蟲，但其運動速度非�？欤σ矘O其頑強，“有研究指出，蟑螂是和恐龍一個時代的生物，其存活至今，說明背后肯定隱藏著一些值得我們?nèi)祟惲私獾闹R�！� 2016年，吳一川通過清華大學的合作項目，前往加州大學伯克利分校開展科研工作，并開始將蟑螂的特性應(yīng)用到機器人上。 “相比于剛性機器人，柔性機器人沒有剛性部件容易脆斷的限制，我們目前研究出的機器人的驅(qū)動材料用的是一種柔性壓電材料，這種材料本身可以將機械能轉(zhuǎn)化成電能，但我們將這個作用反了過來，給它電力，讓它變形�！眳且淮ń榻B，基于這種材料，進行特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計，就可以在沒有多少重量的情況下，讓機器人模擬出蟑螂的一些動作特征。 揭秘 為研究把蟑螂視頻看了幾十次 為了讓機器人實現(xiàn)蟑螂般的快速移動，吳一川和加州大學伯克利分校一位長年研究蟑螂的生物學家羅伯特·福爾教授展開了合作：“教授發(fā)現(xiàn)，蟑螂移動的時候，通過腿部的動作，有時是騰空跳躍的，只不過因為這個騰空的高度相比我們?nèi)祟愄土�，我們很難發(fā)現(xiàn)�！� 為了還原蟑螂的移動，課題組把用高速攝像機拍下來的蟑螂移動的視頻研究了幾十次，“我們需要找到蟑螂的重心，因為計算機根據(jù)圖像分析出來的重心只能做一個參考，所以還得將圖像放大，親自計算�！眳且淮ń榻B，經(jīng)過計算，蟑螂移動時候的重心連成線畫出來的話，就仿佛一條波浪線，這也反映了蟑螂是如何“跳著走”的。據(jù)悉，目前研制的一系列的“蟑螂機器人”長度約為1~3厘米，重量小于1/10克，其中1厘米的機器人的運動速度可達每秒20厘米，相當于20倍的自身長度，還具備一定的爬坡和攜帶負載的能力。 吳一川介紹，除了在運動速度上接近蟑螂，利用柔性材料制作的機器人還能在耐壓層面上接近蟑螂的能力。先前的研究發(fā)現(xiàn)，蟑螂在承受自身重量900倍的壓力后，仍能保持生命力，這相當于一個60公斤的人承受住了54噸的壓力。 吳一川介紹，在實驗中，研究人員將一個100克的砝碼放在“蟑螂機器人”上，“蟑螂機器人”幾乎被壓扁了，但將砝碼取走后，“蟑螂機器人”仍然能夠高速運動，速度幾乎沒有受到影響�！昂罄m(xù)的實驗中，我親自站到了"蟑螂機器人"上面，我的體重差不多就是60公斤，我離開之后，再次測試蟑螂機器人的速度，發(fā)現(xiàn)其仍能保持一般的性能。某種程度上，"蟑螂機器人"具備了類似真蟑螂的抗壓能力�！� 應(yīng)用 未來或可用于災害救援 據(jù)介紹，包括“蟑螂機器人”在內(nèi)的微型軟體機器人未來應(yīng)用前景非常廣泛，有望在災害救援、管道檢測、偵察監(jiān) 聽等隱蔽狹小空間作業(yè)場合大顯身手�！氨热缭诰葹牡臅r候，一些人和搜救犬進不去的地方，"蟑螂機器人"就可能發(fā)揮作用，如果"蟑螂機器人"達成集群，就可能取得更高效的監(jiān)測效果。”吳一川說。 不過，吳一川坦言，現(xiàn)在研究只是邁出了第一步�！澳壳按丝顧C器人達不到完美，比如電源還是依靠外部供電，需要導線連接。負重等能力也還需要進一步增強，以便攜帶微型傳感器。未來我們會和能源等領(lǐng)域的專家合作，爭取讓包括"蟑螂機器人"在內(nèi)的軟體機器人更多、更好地為人類服務(wù)。” 相關(guān)鏈接：https://robotics.sciencemag.org/content/4/32/eaax1594 關(guān)鍵詞： 機器人
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