披上这层「马甲」,机器人也成了伪装大师

摘要

康奈尔大学研究人员新开发了一种伪装皮肤,机器人可以快速从硅胶片变成 3D 物体,通过改变外观更好地融入到周围环境之中。

一些海洋生物可以通过改变颜色和外形来躲避天敌,无脊椎的特性给了它们随意改变外观的能力。机器人能不能学习这种伪装技巧?

根据康奈尔大学研究人员的研究,下一代的软体机器人或许就可以做到了。利用新开发的伪装皮肤,机器人可以快速从硅胶片变成 3D 物体,通过改变外观更好地融入到周围环境之中。

研究人员从章鱼身上获得了灵感。除了经常被塑造为科幻小说里的怪物,章鱼还被称为「伪装大师」,一些品种的章鱼能够改变它们的皮肤颜色,或者通过控制肌肉群快速改变皮肤纹理,形成突起、尖状、山脊等各种形状。

具体做法是将 2D 平面物体转化为 3D 形状。先将硅胶倒入模具中来做出皮肤的效果,用顶部的纤维网来模拟肌肉,通过激光切割出不同的形状,然后再倒上硅胶。待整个模型干燥后,就可以做出硅胶制成的网状物。无论网状物如何被切割,硅胶都可以在充气时膨胀为 3D 形状。


黑色部分是网状物,透明区域是激光切割的位置 

如下图,研究人员制作了灰色的硅胶片,然后切割网状物,硅胶膨胀后就形成了岩石状的物体。他们还制成了一个绿色的环状物,最终的成品就是类似圆白菜的形状。未来,这种伪装皮肤可能被用于将机器人隐形,用来监视野生动物,或被用于军事伪装。



不过目前,研究人员必须提前设计好他们想要制成的模型形状,也就是说,机器人只能使用预先设计好的皮肤纹理,比如前面说的岩石和圆白菜。除了隐藏在菜园子里,它似乎还没有更好的应用,这限制了机器人的隐形能力。不过研究人员也提到,最终这种伪装皮肤将可以通过调整密度来让网状物拥有不同的质地,以此来制成更多不同的形状。

这种新的皮肤让软体机器人离「伪装大师」更近一步,不过目前来说还很遥远。现在,这种皮肤最糟糕的地方就是粗糙的质地,和怪异的形状。

该项研究背后的支持者是美国军方,就像迷彩一样,这种新的 3D 皮肤未来很有可能被用于军事伪装。

(编辑:双筒猎枪)

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