《终结者 2》T-1000 成真?科学家打造可变形的机器人集体

xxn 阅读:4492 2025-03-02 18:00:34 评论:0

根据IT之家3月2日的报道,科幻电影《终结者 2》中展现的T-1000机器人以其液态金属的变形能力令观众印象深刻。如今,这一看似源于科幻的概念正逐渐变为现实。加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(UC Santa Barbara)的研究小组在《科学》杂志上发布了一篇论文,阐述了他们新开发的小型机器人,这些机器人可以在集体协作中变换形状,甚至实现从固态到流体状态的转变。

研究团队在马修・德夫林(Matthew Devlin)的带领下,专注于如何构建能够灵活组合形成几乎任何形状、具备多种物理特性的机器人集体。

奥特・坎帕斯(Otger Campàs)教授来自马普分子生物学与遗传学研究所,他向《Ars Technica》透露,他们的研究灵感来源于胚胎组织,力求设计出具备相近能力的机器人。通过观察胚胎发育的延时视频,他们发现胚胎组织在发展过程中可以在不同状态之间切换,从而塑造器官。这一发现促使他们思考如何将这种特性应用于机器人设计中。研究团队特别关注胚胎组织细胞的三种能力:第一,即使细胞紧密相连也能相对移动;第二,细胞通过信号分子传递与邻近细胞沟通,进行定向移动;第三,细胞之间能够牢固粘附,形成稳固的整体。基于这些特性,他们设计出了模拟这些功能的机器人细胞。

据了解,这些机器人配备了电动齿轮,以便在集体内部移动;磁铁确保其能够紧密相连;而光探测器则使它们能够通过偏振滤光片的手电筒接收指令。

在光信号的引导下,两个机器人集群(共20个机器人)能够接近并相互接触形成一座承重能力近5公斤的“桥”。它们还可以组合成一个立方体,承托起一个重达约70公斤的成年人。此外,这些机器人能够围绕物体移动,形成互补的形状,并在需要时硬化作为工具。Campàs表示:“这正是我们设想中的《终结者》式的变形。”

尽管如此,这些机器人的直径大约为5厘米,其迷你化程度与《终结者》中的仿生金属合金还有很大距离。Campàs声明:“好消息是,我们并不需要将机器人缩小到生物细胞的规模(约10微米)。只要达到100微米甚至1毫米的尺寸,这些机器人就已经相当令人印象深刻。”然而,制造如此微小的机器人仍然面临重重挑战。即使微型化问题得以解决,供电问题等其他挑战仍需克服。

目前,这项研究中的机器人由锂离子电池供电,支持约半小时的持续运行。电力消耗主要发生在机器人形状切换过程中。一旦稳定在某个形状,它们的电力需求则降低至极少。但是,当前每个机器人都需手动充电。对于20个机器人的集体来说,这尚可管理,但如果数量增至数百或数千个,将面临严峻挑战。研究人员提出了一种可能的解决方案,即无线充电,但这需要实现长距离的充电。目前,这种变形机器人集体主要作为一种概念验证。

Campàs强调:“我们离能实现《终结者》那样的机器人还有很长的路要走,需要明确的是,这并不是明天就能实现的。如果您与从事微机电系统研究的人士沟通,就会了解到这一点的复杂性。”同时,他表示,研究团队已为实现类似T-1000材料的功能提供了一个范例,接下来的重点是解决机器人的微型化难题。他补充道:“我们的目标是激发人们的热情,促使他们去实现这一设想。”

广告声明:文中包含的对外链接(包括超链接、二维码、口令等形式)用以传递更多信息,旨在节省信息筛选时间,结果仅供参考。

声明

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

搜索
排行榜
关注我们

扫一扫关注我们,了解最新精彩内容