軟體機器人正在顯示自己的前景,它堅固而有彈性的身體機構(gòu)可以抵御各種襲擊而幸存??茖W(xué)家一直希望它能更上一層樓,比如融合到環(huán)境中去,盡量不被人和動物發(fā)現(xiàn)。誰都不知道它們在哪里,當(dāng)然危險性就大大降低了。
美國哈佛大學(xué)的研究人員斯蒂芬·莫林和同事們設(shè)計了一種全新的變色龍機器人,可以做到這些。這是一種橡膠制成的四肢機器人,它們的皮膚很特殊,編織進了2種不同類型的微通道。該機器人是氣動供能的,將空氣壓入其中一種專司運動的微通道,就能使機器人移動或爬行。如圖的多彩軟體四足機器人每小時可緩行40米。另一類微通道則充滿了熒光染料??课⑼ǖ赖慕M合和染料的顏色給機器人有趣的偽裝,甚至實現(xiàn)顯示信息的功能。
變色龍機器人的顏色、對比度、色彩模式、亮度,甚至溫度和形狀都是可以預(yù)先設(shè)定的,取決于你想讓它做什么、到哪里去執(zhí)行任務(wù)。它們能融入環(huán)境中,顯示信息、照明,甚至發(fā)出紅外線(還沒有什么動物能全部做到這些)。
這種機器人的靈感來自有瞬間融入任何環(huán)境特殊本領(lǐng)的海洋動物,如章魚和墨魚。它們和其他一些動物借助特殊的內(nèi)部細(xì)胞(如色素細(xì)胞)或皮膚結(jié)構(gòu),實現(xiàn)體色多變的特質(zhì)。
斯蒂芬·莫林和同事們撇棄了以分立布點、組成網(wǎng)絡(luò)的方法,而是采用了微流體方案,他們在軟體機器人身上蝕刻出微通道,灌裝熒光染料。因為實現(xiàn)設(shè)定的功能并不需要很多微通道,就保證了變色龍機器人體格輕盈。
研究人員披露,由于有些染料可以受控于溫度,其他一些則能用光來控制,因此當(dāng)輸進微通道的顏料改變顏色時,不需要外界再提供能量。他們試著讓一個變色龍機器人整個表面披滿絢麗的紅藍色彩(如圖);還試驗了讓機器人與測試環(huán)境的顏色相匹配,讓其相對隱匿在環(huán)境中。
該研究結(jié)果發(fā)表在“科學(xué)”雜志上。作者表示,“在那些需要使用軟體機器人的應(yīng)用項目中,動態(tài)偽裝將是十分有用的,它幫助機器人完成工作而不暴露自己。它們也許是軟體維修機器人,可能是監(jiān)控系統(tǒng),甚至是與動物互動的機器人。”