蛇形机器人一直是卡内基梅隆大学(CMU)机器人实验室最引人注目的项目之一,早在十年前,CMU的仿生机器人实验室就开始了该项目的工作,并在两年后研发出了第一台可自主移动的蛇形机器人。这款机器人依据仿生学原理设计,体型瘦而长,头部装有相机,适合在狭小空间作业,如进入人类无法到达的区域进行搜索和救援。
在公布的最新版本蛇形机器人中,研究人员采用了模块化概念,在各关节部位安装压力传感器,机器人能感知力度,缠绕住物体后可紧贴向上移动,省去了根据环境预编程移动路径的麻烦。
模块化设计的一大优点是可以任意增加、减少互换组件来改变机器人的长度,这扩大了机器人的适用范围,但显然研究人员的脑洞不止于此。
如今在验室中的机器人“蛇”长出了不少“腿”,这使它看起来更像一只金属昆虫或甲壳类动物。它沿用了原蛇形机器人的“头部”和“腿部”,只是改变了组合方式。较之前的版本,新版身体构造为电源和其他内部组件提供了更多空间,这意味着机器人的每个关节都将变得更灵活,可以不受限制地走动。同时,它内置压力传感器,即使“长”了六条腿,它同样可以抱紧物体向上滚动。没有配备视觉传感器,也不支持路线编程规划,它完全仿照动物与环境的交互方式,根据状态变化不断调整自己以适应环境。
此前,日本某研究小组研发出一款蛇形机器人,可在复杂弯曲的管道中蜿蜒前行实施调查,还有望用于灾害时因危险导致人不能进入的建筑内部探查;据悉该机器人全长约2米,重约9公斤,搭载高性能传感器,以回声确定自身位置,操作中不会迷失方向。
同时可通过喷射空气来抬高配备摄像头的前端部分,以收集详细信息。此外从瓦砾上通过时,还能像蛇一样缠绕很细的管道外侧向上攀爬。
美国某大学教授们曾研发出一款用于帮助医生手术的蛇形机器人,在医生显微外科手术中医生失去触觉和感知压力的能力、视线也受阻时,这款灵活的蛇形机器人可以钻到身体里的某个部分,代替医生的手部操作。
作为外科医生的得力助手,这款蛇形机器人能够提高医生们的专业技能,并最终提高手术的质量。它们也可以在很小的空间内进行移动,然后完成各种复杂的手臂任务,比如缝针。