你所不知道的蟑螂的優點——引得科學家競相研究

TECH2IPO 於 16/03/2016 發表 收藏文章

引用創見乾貨:蟑螂這種生物在我們普通人看來,全是壞處,毫無優點,且不説它身上攜帶的各種數不清的細菌會傳染疾病、引起過敏反應,光是它的長相就足以讓人倒胃,而且生命力極強,似乎怎麼踩也踩不死,實屬討人厭一類。然而在科學家眼裏,蟑螂可是一種神奇的生物,擁有很多動物不具備的優點,非常適合應用到機器人設計上,如果研發技術純熟,在軍用和緊急施救領域發揮的作用將不可估量。

蟑螂行動很迅速敏捷,而且生命力極強幾乎堅不可摧,這也就是為什麼工程師喜歡研究它們。

但凡你能列舉的事物,蟑螂看上去也沒有比他們更有意思一些,比如人類、恐龍或是四軸飛行器等等。這樣的道理我們都懂,所以為什麼會有人想到要設計一個像蟑螂這種地球上最噁心而且最惹人厭的東西做機器人?

作為頭足類動物,蟑螂的軀體具有一些得天獨厚的優勢(如果不計較以扭動為代價的話)。也就是説,他們具備能把自己壓扁到幾乎變成平面的能力,使自己得以扭動着穿梭過各種縫隙以及門縫。蟑螂可以把自己憋到 0.1 英寸那麼扁,同時承重量可達自身體重的 900 倍之高(這也就解釋了為什麼,每次我們踩他們的時候需要格外地用力才行)。不過它們最令人驚歎的技能恐怕就是:當它們把自己身高縮到平時的一半水平時,將會達到短距離上最快的移動速度。這些特質成就了蟑螂 敏捷 抗揍 吃苦耐勞 的優良品質。這三個品質正是一個有用的機器人尤為需要的,也正是科學家們想要打造一個機械蟑螂的三個尤為正當的理由。

2012 年美國南開羅萊那的工程師通過琢磨出怎麼用電流控制真蟑螂,成功製造了第一代半機械蟑螂機器人。他們開發了一個類似小揹包的設備,裏面包含一個芯片和一個微型控制器。將這個小設備用電線連接到蟑螂的觸角和腹部,通過電流刺激,時而讓它們以為自己被追趕,時而讓它們以為自己就要撞到障礙物了,由此無線控制這些蟑螂的行動方向。這個半機械蟑螂機器人的創意後來還發展了好幾代,其中有一代已經能做到用手機來控制蟑螂的程度了。


且不論活捉一隻蟑螂並且給它套上裝備的難度有多高——當然大部分人都容易在這一步壞事——這類科技引起了一場爭論:人類如此這般遠程操控其他有生命的生物體是否符合倫理道德?雖然蟑螂本身並非有意要引發如此多的同情,但我們不難想象,任何一個生物,無論是多麼噁心的生物,被剝奪了自由意志從而強行成為被他人控制的傀儡會是多麼容易崩潰的一件事。

不過科學家們有自己的辦法迴避給蟑螂套上一個小揹包所要面臨的道德質問和邏輯難題,他們只需忘記半機械化這檔子事,另闢蹊徑,把整個對象變成一個全機械的機器人就好了。

加州大學伯克利分校的科學家們自 2009 年起就開始研究仿蟑螂的 DASH 機器人。這個機器人的六條腿的功能類似船槳,每秒速度 5 英尺,還能爬越過障礙物。DASH 的腿強悍到可以承受一些足以讓其他機器人摔折的跌倒墜落。DASH 最近的一些改造包括模仿蟑螂在物體邊緣爬行時能隱藏自己的身線,以及抓力強到可以在物體底面爬行,這項技能也就是所説的「壁面翻轉」。

2013 年,加州大學伯克利分校的另外一組科學家打造了一個 10 釐米長的機器人,每秒行動速度達 9 英尺,快到足以能 PK 掉一隻真蟑螂了。事實上,這個機器人也是當時速度第二快的機器人。

甚至是美國陸軍都開始突然關注起蟑螂培養項目了,上個月美國陸軍發佈公開文件聲明資助加州大學伯克利分校的機械蟑螂項目。該蟑螂機器人名叫 CRAM(「可壓縮的鉸鏈式機械工藝機器人」的縮寫),能在被壓扁的時候仍然保持移動。該機器人比真實蟑螂體型要大一點,有着受摺紙手工啟發製造的靈活外骨骼,可以收縮到原體型的一半大小,最大承重達 22 磅。

該機器人裝載小型攝像頭後,可以在發生地震或爆炸後從碎石中穿梭尋找生命跡象,再將信號反饋給人類響應器,進而估算倖存者數量甚至能確定倖存者位置,並且評估施救的安全係數。

在災難現場使用機器人輔助開展施救活動的主意並不新奇,但就以往的經驗,我們發現對大多數機器人來説,要想有效率,這對技能要求非常高,非常難以達到。尤其是對兩足動物而言,在不平坦的地面平穩運行,是很難的。蟑螂機器人非常敏捷,可以針對各種地形調節速度,通過加入仿生元素的行動力,很好地刷新了自動化機器人的發展進程。美國陸軍的下一步目標是開發一個可以在翻倒後自動修正自己的狀態和運行軌跡的蟑螂機器人。

當關於控制一個蟑螂活體的道德質問漸漸平息後,考慮到美軍將對機械蟑螂的另一個應用:間諜偵察,如今另一個道德可能即將興起。

俄羅斯科學家近期也在設計製造一種模仿蟑螂特質的機械蟑螂,據俄羅斯教育科技部長的最近展示,通過一個手機應用就可以控制這種感光的俄國機械蟑螂,教育部對機械蟑螂激發孩子們從事編程事業所能起到的效果感到激動。

雖然機械蟑螂的功用大大的有,但它們可能沒法像真蟑螂那樣能在微波爐的熱烤下存活,另外,比起真蟑螂,它們也更容易讓人感覺親近些。


文章來源 :The Daily Beast 本文由 TECH2IPO / 創見 王夢璇 編譯 譯文創見首發,轉載請註明出處 & nbsp;


資料來源:TECH2IPO

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