柔性機器人學“小強”

　　新華社舊金山２月１２日電 美國加利福尼亞大學伯克利分校研究人員受到蟑螂“ 啟發”，最新研製了一種柔性“機器人”，可抗壓、降低身形、鑽入縫隙，今後或許可以用於救災探測。

　　蟑螂之所以獲稱“小強”，部分源於其極強的生命力。蟑螂在實驗室測試中受力相當於體重９００倍，卻不會受傷。加州大學伯克利分校綜合生物學教授羅伯特·富爾２５年前觀察發現，美洲種屬蟑螂的行進速度能達到每秒近１．５米，相當於其身體長度的５０倍。

　　富爾在學校主持一間實驗室，名為“多學科動物移動效能、動能和力學實驗室”，歷年觀察蟑螂、螃蟹和壁虎等動物行走、奔跑、跳躍、爬行、滑行等方式，探究它們運動過程所蘊含的生物力學基本原理，以求改善機器人設計。

　　美洲蟑螂讓在這間實驗室攻讀博士的考希克·賈亞拉姆獲得靈感。高速攝像機拍下的畫面顯示，蟑螂身處兩塊“夾板”之間，當甲板間隔大約１．２７厘米、與“身高”相當時，蟑螂自由行走；間隔調整為０．６厘米、遠低於身高時，蟑螂依然全速行進；當間隔僅為０．２５厘米，它們會在夾板之間擠壓自己的身體，強行通過。

　　賈亞拉姆認為，在狹小空間或縫隙內，蟑螂的腿腳受朝向限制，無法正常發揮作用，移動時不得不利用身體其他部位。具體而言，處於受擠壓狀態時，蟑螂憑藉脛節上帶有感知能力的刺毛，與夾板摩擦，推動自己。

　　依據這些觀察，賈亞拉姆設計機器人，定名為“可壓縮帶活關節構造機器人”（ＣＲＡＭ），尺寸與人的手掌相當，受到上下擠壓時“腿腳”可以向兩側張開。

　　只是，與蟑螂相比，這一機器人受擠壓能力大為遜色，高度只能降低至正常“身高”的一半。

　　這種機器人的製作工藝類似於手工摺紙，簡單且成本低廉，目前由加州大學伯克利分校下屬一家企業製作成套件，供機器人愛好者自行組裝。

　　賈亞拉姆和富爾在美國《國家科學院學報》發表論文稱，在龍卷風、地震和爆炸等場合，現有絕大多數機器人無法進入廢墟，而柔性機器人可通行無阻，幫助探知所處區域是否穩定和安全，發現倖存者所在位置，確定救援人員進入路徑。

　　富爾説，昆蟲無所不在，可以説是地球上“最成功的動物”，借鑒昆蟲可以讓機器人具備類似的能力；借鑒蟑螂的機器人只是原型，卻顯示沿着一個新方向開發柔性機器人的可行性。