MIT科學家設計的新系統可以在幾小時內創造出海星機器人

據外媒報道,在研究水下海洋生物時,如果能使用一種不會因為對動物來說顯得不自然而嚇到它們的設備,就會有所幫助。麻省理工學院(MIT)的科學家們就考慮到了這一點,利用一種新的快速開發系統,創造了一種海星機器人。

MIT科學家設計的新系統可以在幾小時內創造出海星機器人

由於受到水流、鹽度和浮力等變量的影響,設計水下機器人通常比設計陸上同行更具挑戰性。因此,必須經過無數次的原型設計,每一次都要加入其前代所缺乏的功能,這並不罕見。這一過程不僅成本高昂,而且可能需要數周或更長時間才能得到一個成品。

當麻省理工學院教授Wojciech Matusik和Daniela Rus領導的團隊決定建造一個軟體游泳海星機器人時,他們創建了一個基於機器學習的模擬系統,旨在大大加快開發進程。根據科學家們的要求,該系統製作了一個計算機模型,說明如何建造這樣一個機器人,以及它將如何游泳。

Matusik、Rus和同事們根據該模型迅速製造了一個初始原型。當該機器人在水箱中進行測試時,其真實世界的性能數據被反饋到計算機模型中,進一步優化它。以這樣的方式來來回回,該團隊能夠在幾個小時內生產出一個功能性產品。

MIT科學家設計的新系統可以在幾小時內創造出海星機器人

目前版本的機器人海星有一個柔軟的硅膠身體,同時還有一個低功率的電機,該電機分別與機器人腕的肌腱相連。通過交替擠壓和釋放這些腕,機器人能夠安靜而高效地在水中游動。而據研究人員介紹,計算機模型提供了重要的設計考慮因素,而這些因素很可能會被人類忽略。

“通過海星機器人,我們了解到,除了它們那些相當明顯的腕部推進,還有一些更細微的高頻運動可以給它們提供重要的動力。”博士後Josephine Hughes說,他與博士生杜濤共同撰寫了一篇研究論文。

這款機器人最終可能由機載電池供電,並配備攝像頭等傳感器,用於收集海洋學數據。而它可能很快就會加入機器人海龜、蝠鱝和鯊魚的行列,所有這些都計劃通過新的模擬系統進行開發。

該論文發表在本周的《IEEE機器人與自動化通訊》雜志上。

來源:cnBeta