美國(guó)研制出新型機器人布料

　　科技日報訊 一種(zhǒng)内嵌傳感器、并能(néng)移動和伸縮的“布機器人”即將(jiāng)大顯身手了。它們將(jiāng)會(huì)幫助未來的機器人獲得擁有“觸覺”的“皮膚”，成(chéng)爲增強人體力量和耐力的機器人外衣，減輕飛行員和宇航員航行時(shí)受到的沖擊力，還(hái)可能(néng)成(chéng)爲人類探索太空的得力助手。

　　據物理學(xué)家組織網近日報道(dào)。研究人員在構成(chéng)機器人的棉質布料中，混合了由柔性聚合物制成(chéng)的傳感器和記憶金屬制成(chéng)的線狀驅動器。記憶金屬在加熱升溫時(shí)，便會(huì)蜷曲收縮，使布料“動起(qǐ)來”。

　　“目前，大多數‘機器人布料’隻能(néng)通過(guò)導線感應電子元件發(fā)出的信号。但我們已經(jīng)成(chéng)功地將(jiāng)驅動與傳感集于一體。”美國(guó)普渡大學(xué)機械工程學(xué)教授麗貝卡·克萊默說(shuō)，“我們利用縫紉技術，將(jiāng)線狀驅動器和傳感器縫進(jìn)了布料中，因此這(zhè)項技術具備了整合入現代紡織工業、進(jìn)行規模化生産的潛力。”

　　布機器人包裹在泡沫塑料或氣球等材料表面(miàn)後(hòu)，便可驅動材料向(xiàng)所需方向(xiàng)往複彎曲變形，推動材料像尺蠖一般呈拱形前進(jìn)；還(hái)可通過(guò)壓縮不同部位，做出蠕動和滑行的動作。

　　該研究的目标，是開(kāi)發(fā)一系列將(jiāng)所需功能(néng)嵌入可伸縮“皮膚”的“軟機器人”。未來，“皮膚”會(huì)嵌入更加靈活、抗震能(néng)力更強的電子元件，以适應太空活動，這(zhè)將(jiāng)有效減少宇航員和太空飛船的攜帶重量；該技術還(hái)可用于便攜式機器人，將(jiāng)特定“皮膚”功能(néng)布料覆蓋于可變形設備表面(miàn)，就(jiù)能(néng)快速組裝成(chéng)适于星際探索的特定設備。

　　“我們甚至能(néng)爲蒼蠅設計一套機器服裝。”克萊默樂觀地表示，“借助外穿式機器‘皮膚’，任何物體都(dōu)能(néng)具備變成(chéng)機器人的潛能(néng)。”

　　克萊默領導的研究小組已將(jiāng)相關論文提交給美國(guó)芝加哥召開(kāi)的智能(néng)機器人系統國(guó)際會(huì)議。會(huì)議期間，他們還(hái)展示了一種(zhǒng)可用于醫療支架和機械制造的硬度可變布料。

　　形狀記憶聚合纖維使得這(zhè)種(zhǒng)布料具備了改變硬度的能(néng)力，該聚合物在加熱後(hòu)會(huì)産生相變，使材料變軟，可用于特定部位的醫療固定。聚合物表面(miàn)還(hái)覆蓋有形狀記憶合金，可在通電後(hòu)升溫使聚合材料軟化。這(zhè)種(zhǒng)技術有望在未來令機器人技術更加高效節能(néng)。

　　克萊默表示：“通常，使機械的鉸鏈關節活動或保持特定位置，都(dōu)需要持續消耗大量能(néng)源防止關節的松弛。而現在，新型布料在低耗能(néng)下就(jiù)能(néng)鎖定關節了。”　　（劉燕廬）