會生長的軟體機器人，哪裡需要哪裡長

近日，一群來自斯坦福的研究員們在《科學機器人學》（Science Robotics）期刊上發表了一篇關於軟體機器人的報告。此報告一出，立刻引起了科技圈很多人的關注。那麼，這種打破傳統運動理念的機器人到底是什麼樣的呢？

GIF/1.8M

報告的作者之一， Joey DavisGreer表示道，在機器人領域，可以自我「生長」能力還沒有得到應有的重視與開發。「我們的理念就是找出一種不需要本體運動的移動方式」，報告的作者之一，機械工程教授Allison Okamura解釋道，「這與自然界中動物的運動方式完全不同。」

大自然中的藤類植物總是喜歡沿著樹木的軀幹來向上爬。在它爬的過程中，他們本身不動，而是通過自身生長的方式跨越了很長的距離。受這種運動方式的啟發，他們研製出了一種近似於藤蔓的軟體機器人。

雖然看起來很高大上，軟體機器人的基本理念實際上十分簡單：它體內貯存著很多與本體相同的材料，當內部加壓時，軟體機器人就會像植物一般將體內的東西「生長」出去。這樣，它就可以做到一端靜止，另一端通過生長的方式進行運動，這也是這項設計的可貴之處。

GIF/1.5M

「這種運動方式的一大好處就是，即使機器人的本體被卡住了，它的生長端可以不斷地長出新材料來增長它的體長，進而讓它保持運動狀態。」報告的首席作者，加州大學聖巴巴拉分校的副教授Elliot Hawkes這樣說。

一般來說，有效的控制一個機器人往往需要一個掌握它本身動態的精確模擬程序，而這也是對於軟體機器人的一大挑戰。Greer說道：「目前，我們還是通過相機來導引軟體機器人的行動，而這就意味著它接收影像和處理影像的速率必須是相同的。對於我們來說很有挑戰性的一點，就是我們要發明出一種即快又精確的演算法來更好的控制機器人。」

「我們的目標是將軟體機器人應用在那些不可探測甚至是未知的環境里。」報告的另一作者Laura Blumenschein說道：「如果你將這種可以應對任何障礙物的機器人放在這種環境下，你也不需要擔心它是被破壞了還是卡住了，因為他會一直長出來新的『組織』」因此，軟體機器人在未來的應用會很廣泛。

軟體機器人裝備了相機和探測器，使得它能以時速22英里（35公里）的速度輕易地在複雜環境中鑽來鑽去。

它可以輕易地擠進狹小的空間內，所以它可以輕鬆的勝任在災區的救援工作（比如說穿過廢墟來搜尋人類生命痕迹）。在未來的改進版本中，現在機體內的加壓氣體也可以替換成液體，以達到給被困群眾提供水源的目的。

Greer還說，軟體機器人可以通過向內部加壓的方式來舉起物體。表面上看起來，軟體機器人內部的壓強很小，但根據壓強公式P（壓強/帕）=F（力/牛）/A（表面積/平方米），只要軟體機器人與物體接觸的表面積夠大的話，它就可以支撐起很重的物體。就算表面積不夠大，軟體機器人總是可以長出更多組織，進而增加表面積。舉個例子，如果一個軟體機器人的內部壓強是3psi（20.684KPa），它就可以舉起盛有300磅物體箱子，前提是箱子的底面積為100平方英尺。

軟體機器人比較高端的應用莫過於在醫學上的了。研究員們已經做出了直徑為1.8mm的樣機，並希望通過它可以讓未來的手術變得更容易一些。報告中稱，現在有一種可能性就是通過它來將導管來引入人們的體內，研究小組暫時還沒有找到足夠勇敢的志願者來驗證這一試驗。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！