可用来搜索和营救,这个看似简单的机器蛇也许比想像中厉害!
时间:2020-06-23 出处:有趣生活
本文来自合作媒体 36Kr,INSIDE 经授权后转载。美国卡内基. 梅隆大学凭藉着最前卫的机器人研发和製造而享誉世界。而名为 Snake的机器人则一直是他们最为吸精的产品。虽然没有耗费高昂的研发成本,也不能满足大家对于高智商机器人的种种幻想,甚至都没有「人」的形状,但这都不能阻止其大获成功。一如其
可用来搜索和营救,这个看似简单的机器蛇也许比想像中厉害!

本文来自合作媒体 36Kr,INSIDE 经授权后转载。

美国卡内基. 梅隆大学凭藉着最前卫的机器人研发和製造而享誉世界。

而名为 Snake的机器人则一直是他们最为吸精的产品。虽然没有耗费高昂的研发成本,也不能满足大家对于高智商机器人的种种幻想,甚至都没有「人」的形状,但这都不能阻止其大获成功。

一如其名,这条「机器蛇」的灵感来自于自然界中的同名爬行动物,非常完美地还原了其细长,蜿蜒的身姿。头顶摄像头的它,由于其多节的构造,具有极大的行动自由度,可以在各种狭小的细缝和乱石堆中自由穿越、盘旋、伸展、爬杆。

除了没有毒性,不会咬人,眼镜蛇会的它基本上都会。不过它的金属身板显然更加结实,而且能帮助人类完成不少重要的任务。

机器蛇灵活的特性可以使其出现在各种常人难以到达的位置,出色地完成使命,在科学和工程上极具价值。目前机器蛇已经开始大显神威的场景和地点有:着名的埃及吉萨金字塔,奥地利的废弃发电站,以及 CMU 所在地匹兹堡的下水道里。

Snake 机器人由 CMU 的 Biorobotics Lab 在十年前开始着手研发,后者的核心使命是从自然界寻找灵感,以仿生学的方式研发机器人。在经过两年的研发后,第一代可行产品投入应用。在商业化应用方面,机器蛇受到了几家公司的青睐,主要被应用在各种狭小,险恶的空间进行搜索和营救工作。

可用来搜索和营救,这个看似简单的机器蛇也许比想像中厉害!

机器蛇的商业化应用只能算是锦上添花,它最大的意义还是为 CMU 今后在机器人领域的探索提供了绝佳的切入点。

而在目前升级换代后的版本中,科学家们还为机器人增加了感应器,所以其可以自己判断为了完成任务,缠绕一个物体时所需的收缩程度,省去了之前研究人员每次根据工作环境的不同,都需要为机器蛇预先编写程式的大麻烦。

有趣的是,科学家们还为这群花色各异的「蛇」们,每一条都取了名字。比如资历最老,上镜率最高的那一条 Snake 机器人就被赋予了「山姆大叔」的爱称。

机器蛇为模块化在近十年内于机器人领域兴起的大势提供了很好的例证。模块化意味着开发出能适应更为广阔场景的系统,颇有机器人版本的乐高的味道。

值得一提的是,负责完成 Snake 机器人模块化工作的团队日前选择独立,成立了一家名为 HEBI 的新创公司,透过应用机器蛇中涉及到的技术,使搭建可定制化机器人就像搭积木一样简单。

「透过打造可以轻鬆变形,易于编写程式的系统,我们相信我们可以使机器人变得功能强大且灵活,同时降低成本。」CMU 机器人学院的教授 Choset 说道

不过当记者到访卡内基. 梅隆大学设于匹兹堡的实验室时,出乎他们意料的是,迎接他们的并不是说好的机器蛇,而是一只六腿金属甲壳动物。不过其足足有一只小狗那幺大,同样有着蛇形花纹。

仔细观察后,不难发现其和机械蛇有着紧密的「血缘关係」。它背后的开发团队给它起了一个暱称「蛇怪」。这一张牙舞爪的小怪物的腿部和头部,实际上与机器蛇的关节同源。它每一条腿的完全展开长度都可以达到 30cm,整个机器人重约 8kg。

蛇怪背部多出来的方方正正的小盒子可以用来储存电池及其他内部元件,由此其可以不受限制地在各种地形「横行霸道」,极大地拓展了其祖辈机器蛇的功能。

蛇怪的最大技术特色在于其适应性极强的移动方式。

「Snake Monster 在前进时,甚至不需要準确地探测到具体的地面,只需要凭直觉前行即可。」参与到专案的博士 Julian Whitman 解释道。

和它的前辈机器蛇一样,有六条腿的「蛇怪」的灵感也来自于自然界中动物与所属环境的交互模式,并不需要预先编写程式或是视觉系统来描绘前进时周围的地形。 蛇怪腿部的弹性促动器将会适应期所在的表面环境,使机器人透过转变重心向前行进,这也是机器人模块化的重要体现之一。

目前机器蛇和蛇怪的应用场景除了上文提到的搜索和救援外,还能用在考古,检修发电厂、下水道系统等其他辅助人类的职责。 这一切都要感谢大自然和研究人员赋予它们的灵活身姿。

蛇怪的运行影片



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