北京時(shí)間7月10日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家日前稱,他們最近與美國(guó)軍方正式簽署了合同,將研發(fā)一種神奇的軟體“化學(xué)機(jī)器人”。這種機(jī)器人由柔性材料制成,能根據(jù)需要穿過(guò)狹窄的裂縫、門縫以及建筑物的空洞等,然后重新恢復(fù)原有的形狀并繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。
美國(guó)塔夫斯大學(xué)已經(jīng)與國(guó)防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局簽署了一份價(jià)值330萬(wàn)美元的合同,負(fù)責(zé)為軍方研發(fā)軟體“化學(xué)機(jī)器人”。塔夫斯大學(xué)“化學(xué)機(jī)器人”研發(fā)小組匯集了來(lái)自生物學(xué)、生物工程學(xué)、基因工程學(xué)、納米科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的專家。遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局“化學(xué)機(jī)器人”研發(fā)項(xiàng)目督導(dǎo)米切爾-扎金表示,“化學(xué)機(jī)器人”是軟體材料化學(xué)和機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域最新技術(shù)成果的集中體現(xiàn),是一種全新概念的機(jī)器人。如果研究進(jìn)展順利,“化學(xué)機(jī)器人”將能夠極大地提升美國(guó)軍隊(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和綜合戰(zhàn)力。而上述特點(diǎn)正是美國(guó)軍方想要達(dá)到的。狹窄的裂縫、門縫和散布在建筑物的空洞--這些都有可能進(jìn)入敵方目標(biāo)內(nèi)部的途徑之一。“化學(xué)機(jī)器人”的尺寸必須足夠小巧或是能自動(dòng)收縮,以便攜帶有效載荷穿過(guò)狹長(zhǎng)的縫隙。
科學(xué)家們表示,“化學(xué)機(jī)器人”可以擠入人類無(wú)法進(jìn)入的各種狹小空間,替代人類完成各項(xiàng)作業(yè)。他們可以通過(guò)墻壁裂縫擠入建筑物內(nèi);可以在洞穴或墻壁縫隙中搜索和拆除爆炸物;甚至可以攀爬繩索和樹(shù)木。此外,“化學(xué)機(jī)器人”還可伸縮自由,封裝為體形更小的“化學(xué)機(jī)器人”。進(jìn)入作業(yè)空間后,“化學(xué)機(jī)器人”會(huì)自動(dòng)釋放,開(kāi)始實(shí)施更為精細(xì)的探測(cè)任務(wù)。“化學(xué)機(jī)器人”的軟體特性恰好與自然界某些軟體生物有著相似之處。因此,塔夫斯大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家巴里-特里墨爾對(duì)毛毛蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了長(zhǎng)期的深入研究,希望能夠?yàn)椤盎瘜W(xué)機(jī)器人”找到類似的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。目前許多剛性機(jī)器人具有類似于硬體生物的關(guān)節(jié)。而毛毛蟲(chóng)沒(méi)有任何骨頭和關(guān)節(jié),僅僅依靠一個(gè)簡(jiǎn)單的大腦就可以自由地伸縮和蜷曲,而并不需要太多的神經(jīng)系統(tǒng)。它們的肌肉可以對(duì)簡(jiǎn)單的大腦信號(hào)做出足夠的反應(yīng)。這些毛毛蟲(chóng)就是巴里的靈感來(lái)源。
該研究計(jì)劃的第一階段包括研制和尋找新型材料,并設(shè)計(jì)機(jī)器人構(gòu)造圖,以使其不但能夠自由行動(dòng),而且可以在相應(yīng)作用力(如電磁場(chǎng)、聲音和化學(xué)制劑等)的影響下改變形狀。美國(guó)防部國(guó)防先進(jìn)技術(shù)研究局稱:“化學(xué)機(jī)器人應(yīng)成為柔性化學(xué)材料技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的綜合體。我們的目的是要研制一種新型的柔軟機(jī)器人。” 具體說(shuō)來(lái),“化學(xué)機(jī)器人”必須具備以下特性:體積不應(yīng)超過(guò)網(wǎng)球大小,能夠以每分鐘25厘米的速度持續(xù)行進(jìn)5米,可將自身尺寸減少90%,能夠穿過(guò)直徑1厘米的縫隙并在15秒內(nèi)重新恢復(fù)原有的形狀。除此之外,機(jī)器人還必須能夠在在重新恢復(fù)形狀后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)并具有“感官知覺(jué)”--以便感知存在的障礙和自己的形狀。
通過(guò)采用生物學(xué)、生物工程學(xué)、基因工程學(xué)以及納米科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),巴里與研發(fā)小組的同事們已經(jīng)建起了一些模擬原型,希望能夠模擬出毛毛蟲(chóng)的某些行為特征。塔夫斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)專家戴維-卡普蘭是“化學(xué)機(jī)器人”研發(fā)項(xiàng)目的聯(lián)合負(fù)責(zé)人之一。他對(duì)“化學(xué)機(jī)器人”的研制和應(yīng)用前景充滿了信心。““化學(xué)機(jī)器人”采用了各種生物高聚物系統(tǒng),將在更多重要領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,如醫(yī)學(xué)、航天等領(lǐng)域。醫(yī)生可以將“化學(xué)機(jī)器人”注進(jìn)患者體內(nèi),代替醫(yī)生對(duì)患者實(shí)施手術(shù),而無(wú)需開(kāi)刀手術(shù)。手術(shù)完成后,“化學(xué)機(jī)器人”也無(wú)需返回,自行在人體內(nèi)分解消失。”(劉妍)
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