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分享一些特立獨(dú)行的機(jī)器人
2020-05-30
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現(xiàn)實(shí)中,機(jī)器人領(lǐng)域的研究者們一直嘗試將生物與機(jī)器進(jìn)行融合。他們既可以利用生物材料的某些特性,或者依照仿生學(xué)的思路師法自然,也可以直接改造、控制生命,為人類服務(wù)。這類研究,統(tǒng)稱為生物混合機(jī)器人。機(jī)器人領(lǐng)域的研究者們正嘗試將生物與機(jī)器進(jìn)行融合。從傳感器到茶包標(biāo)簽細(xì)胞們的角色扮演。
生物混合機(jī)器人研究中最直接的形式,就是把來自生命的材料直接裝進(jìn)機(jī)器。

日式料理中經(jīng)常出現(xiàn)一種叫做納豆的食物,這是由黃豆通過納豆菌發(fā)酵制成的豆制品。納豆菌細(xì)胞對(duì)于濕度十分敏感,遇濕膨脹,干燥則收縮。這一種看似普通的特性,如若經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì),就可以實(shí)現(xiàn)出神奇的功能。

細(xì)胞不僅可以作為傳感部件使用,也可以作為驅(qū)動(dòng)部件。

麻省理工學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)了一套微米級(jí)分辨率的生物打印系統(tǒng),可以將納豆菌細(xì)胞打印成各種各樣的形狀。通過預(yù)先設(shè)計(jì)的巧妙結(jié)構(gòu),能讓這些納豆菌細(xì)胞構(gòu)成的物件,成為對(duì)濕度變化進(jìn)行反應(yīng)的小小機(jī)器。

比如,打印出的茶包標(biāo)簽會(huì)在茶泡好時(shí)展開,打印出的干花則可以將濕度變化以綻放的形態(tài)顯示出來。
 

研究人員參考了骨骼肌,通過在機(jī)器人中加入肌肉組織,讓機(jī)器在微小尺寸下更加精確、穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)。

他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)帶有關(guān)節(jié)的機(jī)械手,利用對(duì)稱的骨骼肌進(jìn)行驅(qū)動(dòng),使關(guān)節(jié)能夠進(jìn)行大角度的旋轉(zhuǎn)。很多動(dòng)物都能做出這種對(duì)抗性放松-收縮的肌肉動(dòng)作——你在拾取或放下東西時(shí),手指上發(fā)生的就是這類動(dòng)作。

通過這種設(shè)計(jì),就能做出一個(gè)靈活的機(jī)器手指了。
 

 技術(shù)飛速進(jìn)步,生物與機(jī)器相互交融,科幻電影中的場(chǎng)景似乎離我們也沒那么遙遠(yuǎn)。無論是借由生物改進(jìn)機(jī)器性能,還是讓機(jī)器向生物學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)方式,生物混合機(jī)器人的研究一直在暗示著這樣的道理:只有愈發(fā)理解生命,才能更好地創(chuàng)造機(jī)器。

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