這款機器人可穿不同外骨骼 能上天能入地能走能滾

9月28日報道，據MIT News報道，從蝴蝶的翅膀到寄居蟹的寄殼，許多動物必須適應它們的外部特徵才能生存下去。雖然人類不會經歷這種蛻變，但我們通常會嘗試創造具有類似適應性功能的物體，包括我們的機器人。儘管你可能在電影中看到過「變形金剛」的神奇，但是當前現實中的機器人仍然相當不靈活。它們的每個部位都有固定結構，並有著明確的作用，這使得它們很難執行多項任務。

圖：這種被稱為「Primer」的新式立方形機器人可以通過磁鐵控制，使其可以行走、滾動、在水上航行或在空中滑翔。它通過穿上不同的外骨骼來執行這些動作，這些外骨骼都是塑料薄片，加熱時可以摺疊成特定的形狀。當Primer完成任務後，它就可以將自己浸泡在水裡，通過溶解來擺脫自己的外骨骼「皮膚」。

麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室(CSAIL)的研究人員正打算用一種新型的變形機器人來改變這種現狀，它堪稱是一個超級英雄，可以用不同的「裝備」來改變自己，讓它可以執行各種不同的任務。這個被稱為「Primer」的立方形機器人可以通過磁鐵控制，使它可以行走、滾動、在水中航行或在空中滑翔。它通過穿不同的外骨骼來執行這些動作，這些外骨骼都是塑料薄片，加熱時可以摺疊成特定的形狀。當Primer完成任務後，它就可以將自己浸泡在水裡，通過溶解外骨骼來擺脫自己的「皮膚」。

CSAIL主任兼該項目首席研究院丹妮拉·魯斯（Daniela Rus）表示：「如果我們希望機器人幫助我們做事，而每個機器人只能執行一項任務，這樣的效率顯然非常低。通過這種『變形』，我們可以在不同的情況下使用不同的「配件」來擴展單個機器人的功能。」Primer的各種形式有各種各樣的優點。例如，「車輪機器人」有輪子，它的移動速度是「步行機器人」的兩倍。「船型機器人」可以漂浮在水面上，並承受自身體重2倍的重量。「滑翔機器人」可以跨越更遠的距離，這對於部署機器人或切換環境非常有用。

Primer甚至可以同時穿上多套「裝備」，就像俄羅斯的套娃那樣。它可以添加外骨骼成為「行走機器人」，然後外面再套上更大的外骨骼，使其能夠攜帶更多物體，以每秒鐘移動兩個身長的速度移動。為了穿上第二種外骨骼，「行走機器人」在床單上行走，然後用它的四個自摺疊的手臂將機器人包裹起來。研究人員李曙光（Shuguang Li）表示：「想像一下未來的太空探索應用，你可以把攜帶不同外骨骼的機器人發送到火星上，機器人可以通過穿著不同的裝備來完成不同的任務。」

這個項目由魯斯和前CSAIL博士後、紐約大學Microrobotics Group主任宮下修平(Shuhei Miyashita)領導。他們的合著者還包括李曙光、研究生史蒂夫·古特朗(Steve Guitron)。Primer的基礎來自於羅斯團隊此前的幾個項目，包括可以將自己組裝成不同形狀和厘米長度微型機器人的磁塊，這些機器人可以精確地定製塑料片外骨骼。

雖然這種可以改變形狀或功能的機器人可以開發出更大的型號，但在更小的尺度上建造這樣的結構通常是困難的。多倫多大學機械工程助理教授、微型機器人專家埃里克·迪勒（Eric Diller）說：「這項工作代表了作者之前的研究成果，他們現在已經展示了一種可以創造5種不同功能的方案。以前的工作最多只能在兩個功能之間進行切換，比如打開或關閉形狀。」

麻省理工學院的研究團隊概述了這款機器人的許多潛在應用，通過快速換裝它們就能完成多個動作。舉例來說，佩戴多款外骨骼的單體機器人可以穿過小溪，然後在另一側攜帶物體。麻省理工學院電子工程和計算機科學系教授安德魯（Andrew）和厄爾娜·維特比（Erna Viterbi）教授說：「我們的方法表明，這種類似摺紙手工的製造方法使我們能夠擁有通用的、可訪問的、可重複使用的機器人組件。」

只需要幾個小時的時間設計和幾秒鐘的加熱，這種外骨骼就可以摺疊成所需要的形狀，這表明了一種快速製造機器人的新方法。迪勒稱:「我可以想像像這樣的設備在『微工廠』中使用，預製的部件和工具可以讓單個微型機器人按照要求完成許多複雜的任務。下一步，該團隊計劃為機器人開發更廣泛的能力，從涉水到在沙地上挖洞，再到隱藏顏色等。

古特朗暢想了一個未來的機器人社區，它共享零部件的開源設計，就像3d列印愛好者們在諸如Thingiverse這樣的網站上交換想法。魯斯說：「我可以想像，將來可以用不同的手臂和附件來定製機器人。當你可以通過更新某個部件添加新功能時，為什麼要重新設計整個機器人呢？」這個項目在一定程度上得到了國家科學基金會的支持。

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