灵活的机器人像植物一样“生长”

麻省理工学院的工程师们设计了一种机器人，可以伸出链条状的附属物。这使得机器人非常灵活，可以以多种不同的方式配置。同时，它足够强壮，可以支撑重量或施加扭矩，使其能够在小空间中组装部件。完成任务后，机器人可以收回附属物，并可以再次以不同的长度和形状伸出它。

这种新开发的机器人可以在仓库等领域带来改变，在那里，大多数机器人无法进入狭窄的空间。这种新型的植物状机器人可以用来抓取货架后面的产品，甚至可以在汽车发动机部件周围移动以拆除油盖。

该设计的灵感来自于植物的生长方式。在这个过程中，营养物质被输送到植物的尖端作为液体。一旦它们到达尖端，它们就会被转化为固体材料，逐渐产生一个支撑性的茎。

这种植物状机器人有一个“生长点”或变速箱，它将一个松散的链条拉入箱中。一旦到达那里，齿轮将链条单位锁定在一起，并释放链条，直到它形成一个刚性附属物。

工程师团队

该新机器人本周在澳门举行的IEEE国际智能机器人和系统会议（IROS）上进行了展示。在未来，工程师们希望添加可以安装在变速箱上的抓握器、摄像头和传感器。这将使机器人能够在穿过飞机推进系统后紧固一个松动的螺丝。它还可以在不打扰周围任何东西的情况下检索一个产品。

哈里·阿萨达是麻省理工学院机械工程教授。

“想象一下更换汽车的机油，”阿萨达说。“在你打开引擎盖后，你必须足够灵活地做出急转弯，左转右转，才能到达机油滤清器，然后你必须足够强壮地扭转机油滤清器盖以将其移除。”

童溪·延是一名前阿萨达实验室的研究生，他领导了这项工作。

“现在我们有一个机器人，可以潜在地完成这样的任务，”他说。“它可以生长、收缩和再次生长到不同的形状，以适应其环境。”

工程师团队还包括麻省理工学院的研究生艾米丽·卡米恩斯基和访问学者铃川诚一郎。

植物状机器人

在定义了植物生长的不同方面后，团队试图将其实现到机器人中。

“机器人的实现与真正的植物完全不同，但它在某种抽象层面上表现出相同的功能，”阿萨达说。

变速箱被设计为代表机器人的“生长尖端”，相当于植物的芽。这是大多数营养物质流向的位置，尖端建立了一个刚性的茎。箱子由齿轮和电机的系统组成，它们拉起一种流体化的材料。对于这个机器人来说，它是一系列互相连接的3D打印塑料单元。

机器人能够被编程以选择哪些单元要锁定在一起，哪些要留解锁。这使得它能够形成特定的形状并“生长”到特定的方向。

“它可以在不同的地方锁定，以弯曲不同的方式，并具有广泛的运动，”延说。

链条能够在锁定和刚性时支撑一磅的重量。如果一个抓握器被附加，研究人员相信它将能够长到足以穿过狭窄的空间，并执行诸如拆除盖子等任务。