如果玻璃纖維管突然破土而出,你可能認(rèn)為自己無(wú)意中遇到了外星人入侵。但這種管子是真實(shí)存在的東西,它由最新開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化機(jī)器人編織,旨在以最小的人力投入建造諸如橋梁、臨時(shí)避難所等大型結(jié)構(gòu)。
每個(gè)“纖維機(jī)器人”擁有將纖維從地面水箱中拉出來(lái)的蜿蜒手臂,將這些材料在噴嘴中混合,然后把濕潤(rùn)的纖維繞在自己周圍,就像蠶繭一樣。下一步,機(jī)器人打開(kāi)紫外光,將纖維“煮成”硬的管子。隨后,它讓自己的身體泄氣并利用微小馬達(dá)和輪子緩慢爬到變硬纖維的上面。在那里,整個(gè)過(guò)程再次開(kāi)始。
這種機(jī)器人能利用不同的繞線模式,從而使管子的厚度和方向產(chǎn)生變化。在建造時(shí),纖維機(jī)器人能通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互交流,以避免撞到彼此或者遇到其他障礙。它們能計(jì)算出建造給定結(jié)構(gòu)的最高效方法。
在12小時(shí)內(nèi),由22個(gè)機(jī)器人組成的團(tuán)隊(duì)能建造兩座4.5米高(和一輛雙層巴士的高度差不多)、像樹(shù)一樣的結(jié)構(gòu)。研究人員在日前出版的《科學(xué)—機(jī)器人學(xué)》雜志上報(bào)告了這一成果。研究人員原本想讓機(jī)器人編織的“樹(shù)”在中間相遇,從而形成像帳篷一樣的住所。但他們發(fā)現(xiàn),這種機(jī)器人實(shí)際上會(huì)“矯枉過(guò)正”,以避免撞到彼此。該結(jié)構(gòu)能在秋冬季節(jié)的狂風(fēng)、暴雨和大雪中連續(xù)7個(gè)月毫發(fā)無(wú)損,直到研究人員將其拆開(kāi)。
該團(tuán)隊(duì)表示,此項(xiàng)技術(shù)可被用于在地形條件未知的偏遠(yuǎn)環(huán)境中建造結(jié)構(gòu),比如在極端天氣事件之后,因?yàn)榻ㄔ熘噶羁杀粺o(wú)線傳送給機(jī)器人。然后,它們?cè)谌魏慰赡艹霈F(xiàn)在其路徑上的障礙附近改造藍(lán)圖,以適應(yīng)地形。
通過(guò)進(jìn)一步的測(cè)試和改良,科學(xué)家表示,纖維機(jī)器人可被用于其他行星上。它們確實(shí)看上去像是火星地表上的東西。