第四節(jié) 新材料 新威力

不規(guī)則形狀的回歸

機器人技術(shù)：變形蟲為人們提供了研發(fā)能滲入禁區(qū)的新式柔軟機器人的靈感。

困在石堆里，你在等待救援。然后，更糟的是，你看到一種小小的奇形怪狀的東西從旁邊的裂縫里穿進來。隨即，救援隊挖開碎石，把你救了出來。目前，這種情景還只存在于科幻小說中，但或許不久的將來就會成為現(xiàn)實。人們傳統(tǒng)上認(rèn)為機器人是由金屬做成的，但一些業(yè)內(nèi)人士好奇，為什么機器人就一定得是金屬做的。機器人的外形一般都比較像人形，或是昆蟲甚至坦克，但一些機器人科學(xué)家卻決定從小小的變形蟲身上尋求靈感。

美國國防部非?？粗剡@種想法，其下屬的研究機構(gòu)高級項目研究局拿出330萬美元資助iRobot公司（這家公司最有名產(chǎn)品是機器人吸塵器“倫巴”）。該公司的克里斯·瓊斯（Chris Jones）說，國防部對此款機器人的要求是能夠穿過相當(dāng)于其直徑一半大小的開口。

結(jié)果像黏液一樣的Chembot機器人便誕生了，它靠改變外形進行移動。為了達(dá)到這個目的，iRobot公司的工程師運用了“堵塞”原理，即一些特殊材料經(jīng)過壓縮后可以變得非常堅固，但又能像液體一樣擠入特定的空間。瓊斯博士說，這就好比是真空包裝的咖啡一樣。未打開時，包裝摸上去非常堅硬，因為外部氣壓在向其施壓。但打開包裝后，空氣進入，里外氣壓相等?？Х冗€是它本來的形狀，而包裝的形狀卻可以任意改變。Chembot機器人外形就像不規(guī)則的球，由柔軟的三角形小室組成，每一個小室都充滿了固體顆粒。位于中央的控制系統(tǒng)使用微型壓縮儀向小室充放空氣。當(dāng)把少量空氣充進三角形小室內(nèi)后，它們就會改變固態(tài)形狀。固體顆粒隨之四散開來，小室就能改變形狀。增加機器人某一面小室內(nèi)的氣壓，它們就會膨脹，機器人就隨之微微滾動，反復(fù)充壓和排壓就能使機器人大幅滾動。這種變形能力同樣能使機器人進入任何比它在全壓縮狀態(tài)下的形狀大的空間，而不管這個空間是什么形狀。