机械智能软体机器人问世 无芯片切换三种游动

IT时代网10月13日消息，据科技日报报道，美国北卡罗来纳州立大学团队研制出一款「机械智能」软体机器人，不装微电脑、不依赖实时算法，仅用两根气管控制充放气，就能在水母、鱼、转子三种游动模式间切换，完成升降、悬停、转向等动作。相关成果发表于《科学进展》。

这项研究的核心并非仿生外形，而是「机械智能」设计理念：把传统上由传感器、芯片和算法完成的工作，交给机器人的材料和几何结构完成，身体本身就是处理器。机器人因此无需背负复杂电子设备，既减轻重量、降低功耗，也避免了计算延迟。

机器人主体为中央八边形框架，四条柔性三角形臂与框架相连，框架内的超软硅胶扁平气囊构成双通道气动执行器，样机长55毫米、重14.5克。每条臂被设计成单稳态结构，类似弹簧门：充气时臂快速下拍，越过临界点后弹性能量释放；放气后结构自动弹回，臂的翻转约26毫秒内完成。

两个气动通道以不同时序充放气即可切换模式：同时充放气时四臂同步扑动，机器人以水母模式上升、下降和悬停，最大上升速度达每秒1.64个体长；只给一侧充气时，对侧臂大幅拍打、邻侧辅助摆动，机器人像鱼一样定向游动；以180度相位差交替充气时，相邻臂轮流拍打，机器人原地螺旋上升进入转子模式，峰值旋转速度约每秒90度。

团队还演示了多种应用：机器人底部装软磁铁可从水底吸取生锈螺钉，配小钩子可单独或协作打捞塑料垃圾，装载直径3.5毫米的微型摄像头能进入透明管道拍摄水下影像。下一步团队计划把机械智能与少量传感器和控制算法结合，由结构承担扑动与被动稳定、控制系统负责识别环境与修正误差，并逐步验证深水压力、洋流扰动等真实海洋条件下的表现。

注：本文配图由AI生成，文中包含AI辅助创作的内容。

编辑：刘宁