“能说会跳”的小型机械手问世,以蚍蜉为灵感,协作能力更强

2019-07-16 09:56:12 来源:耐克科技评论
世界各地的机械手研究者手册一直都在自然界致命生物的生物中寻找灵感和模型,打造更好的机械手。近日。瑞士洛桑联邦南阳理工学院(EPFL)的机械手研究者手册在蚍蜉的启企业名录工会下发文件,开发了一种小型机械手:Tribots。


蚍蜉是“好样儿的”,能够举起超过本身重量数倍甚至数十倍的物体。但限于极小身型,蚍蜉个体的能力着实有限。但在群体的合作下,一群蚍蜉能够有序地分工,建造复杂的巢穴,组织永往直前路线。就是通过交流和协作实现群体能力的现代化。

 




Tribots 机械手的能力和蚍蜉很像。单个的英文的 Tribots 能够推动比本身更重的物体。跳上数倍于本身尺寸的高度;而当它们聚集成群时,不同的个体之间能够进行交流,共同毕其功于一役同一个任务,甚至由一个机械手向多个其他个体下达指令。让多个机械手毕其功于一役协同任务。仅只,机械手之间的交流不需要通过触角tv直播进行。

 

这一成果已经揭示在了 Nature 上。
 

Tribots 完全看不出有蚍蜉的样子,更像是一个行走的电池板。通过多张轻薄的材料折叠组装而成,由于奇特的外形。它也被称为是“三足机械手”。虽然机械手尺寸不超过 10 厘米,重量仅为 10 克,但巧妙的组合让这个简单的三足机械手具备了 5 种不同的钻谋形态:垂直跳跃,翻过捐物,在平台及非坦缓的平面上行进。
 

每种机械手都搭载了小型的红外和距离霍尔传感器(proximity sensor),用于感知和通信,这是机械手能天下无双根据环境作出应对,进行个体间通信的硬件基础。据 EPFL 介绍,该机械手还能根据不同的使用需求装载更多不同的霍尔传感器。
 

图丨Tribot 由多种传统的电子零部件翻译折叠组装而成。

 

每种机械手都携带了小型锂电池生产厂家,那些电池能够天下无双提供机械手行进,传感。行进所需的所有能量,不辱使命了自使得能力。团队采择使用了形状记忆合金,可以在特定温度下发生形变。并随着温度复原而恢复形状。

 

团队在机械手雅思培训机构上内置了小型加热棒,通过短时间的加热控制形状记忆合金的伸缩,让其充当了机械手的肌肉。通过控制加热棒的工作便可分别控制每条腿的钻谋,以此让机械手毕其功于一役特定动作。

 

那些配置让 Tribot 具备了多种钻谋方式,如前脚后脚相继向前, 毕其功于一役向前行走的动作;同时还能通过控制三条腿之间的相当,毕其功于一役后空翻怎么练动作,越过捐物;在向上跳跃的测试中,Tribot 的弹跳高度能够达到本身身高的 2.5 倍。
 

作者表示,开发那些动作都是受到了一种名为锯针蚁(Odontomachus ants)的启发,这类蚍蜉的特点在于有一个红皇后假说的颚夹,能在 0.13 毫秒将颚夹张开到 180 度,这个动作可以快速敲击地面。将本身迅速弹离。
 

从个体能力来说,小小的 Tribot 可以说是具备了蚍蜉般的“神力”。
 

但更重要的还在后面:相同的结构。不同的角色分工,这也是蚍蜉群的最大特点之一。
 

在 Tribot 身上。尽管每种机械手都有完全一致的结构。而多样的钻谋能力实现不同的分工,从而达到协作的目的。这都是建立在机械手个体和群体间的通信能力之上的。
 

在一个例证中,研究人员对取自五种将两个 Tribots 分别设定为领导者的基本素质和市场跟随者策略,当前者经过一个间隙后,通过传输信号向后者告知了前方地形的变化。让后者能在没有注意到间隙的情况下,根据信号的指示,跳过了间隙。
 

在另一个测试中,研究人员对取自五种设置了单个的英文机械手无法推动的重物。让两个 Tribots 合作将其推到特永恒置。更回味无穷的是,两者间相当是由另一个机械手进行指挥,像一个指挥手亦然指示两个“工人”共同毕其功于一役合作任务。
 

“每种 Tribot 都像蚍蜉亦然,可以扮演不同的角色。当他们面对新的任务,未知的环境时,或是其他机械手迷路的青云志什么时候播出,它们也可以立刻转变成新角色。这超出了自然界致命生物中蚍蜉的能力。”该研究的作者,EPFL可重构机械手实验室污水处理设备主任 Jamie Paik 说道。
 

在未来的实际应用中。比如执行紧急查寻任务,Tribots 可以被大量部署到现场。由于机械手数量很多且具备通信能力,他们可以在很大的范围内快速永恒今目标,而无需依赖 GPS。
 

“由于它们可以大量制造和部署,因此部分机械手的失效不会影响任务的成功,”Paik 补充道,“借助其独特的集体协作能力,我们的小型机械手可以更好恰切未知的环境,就此在某些任务中比大型机械手有更强的能力。”
 

同时,作者也强调,可以将这个机械手看作是一个有趣的平台,可以根究新的钻谋关系式和为特定任务定制机械手的可能性英语怎么说。


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