現階段機器人移動的方式可說是百花齊放,從模擬人類雙足步行、像四足動物一樣奔跑、上天飛行、或者在水下探索,為了適應各種不同的環境狀況,可以說是應有盡有。而最新由科學家推出機器人 FiloBot,則更是出人意料了。這是一種能夠像藤蔓一樣「生長」、也依靠生長來移動、探索未知的的機器人。當需要探索複雜、非結構化環境,像是叢林環境時,傳統的機器人很容易會被障礙物阻撓,或是需要發展複雜的演算法來來做調度,但這就是 FiloBot 最重要拿手的任務了。
由意大利科技研究所(Istituto Italiano di Tecnologia)的科學家們在近期發表,FiloBot 就像真實的藤蔓一樣,會朝向光源、遠離重力進行生長。FiloBot 的結構包括錐形的頭部、供電的底座,以及一個能夠不斷生長的中間身體結構,FiloBot 機器人就是透過身體持續生長在環境、進行移動。底座的卷軸有 3D 列印熱塑性塑料的材料,會由頭部根據感測器獲得的資訊,調整環狀 3D 列印的身體部位。
但是,FiloBot 並不只是隨意增長,此處 3D列印材料受熱的溫度、方向、沉積速度都會根據頭部的電子設備,包括光感應器、陀螺儀進行調整。因此 FiloBot 的「生長方向」可以精確地控制,在本次的發表中,科學家設定讓 FiloBot 始終朝向光線、遠離地面、向上生長,就跟大自然中隨處可見的藤蔓的生長一模一樣。
而與藤蔓相類似,當遭遇到垂直支撐向上的結構時,FiloBot 會自動纏繞在其上,3D 列印的結構也就相對簡單,因此無需花費太多時間和能量來生長堅固的身體,而可以快速移動生長。當沒有檢測到相鄰可以支撐的表面時,換句話說,當頭部感測到處於開放、無支撐的空間時,身體會生長得堅硬而強壯,以便能夠支撐住自身的重量、持續向外探索。
FiloBot 利用藤蔓的原理來探索未知的環境,可以說將仿生學的概念發揮得淋漓盡致。FiloBot 這款輕巧、靈活、並且能夠自我支撐的機器人,充分的展現了大自然的神奇與可借鏡之處,也許在未來,FiloBot 也將有機會成為人們探險未知世界的好幫手。
參考資料:Vine-inspired FiloBot “growing” robot 3D-prints its own body
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