【加點製造】仿生學的極致！會「長高」且自我支撐的機器人

Posted By 加點製造 AddMaker on 4 月 16, 2024 in 加點製造, 案例研究, 特寫 | 0 comments

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作者：Addmaker

現階段機器人移動的方式可說是百花齊放，從模擬人類雙足步行、像四足動物一樣奔跑、上天飛行、或者在水下探索，為了適應各種不同的環境狀況，可以說是應有盡有。

像藤蔓一樣「生長」的機器人

最新由科學家推出機器人 FiloBot，是一種能夠像藤蔓一樣「生長」，依靠生長來移動、探索未知的的機器人。當需要探索複雜、非結構化環境，像是叢林環境時，傳統的機器人很容易會被障礙物阻撓，或是需要發展複雜的演算法來做調度，但這卻是 FiloBot 最重要拿手的任務了。

由義大利科技研究所（Istituto Italiano di Tecnologia）的科學家們在近期發表，FiloBot 就像真實的藤蔓一般，會朝向光源、遠離重力進行生長。FiloBot 的結構包括錐形的頭部、供電的底座，以及一個能夠不斷生長的中間身體結構，底座的卷軸有 3D 列印熱塑性塑料的材料，會由頭部根據感測器獲得的資訊，調整環狀 3D 列印的身體部位。

（圖片來源：Addmaker 提供）

然而， FiloBot 並不會隨意增長。此處 3D 列印材料受熱的溫度、方向、沉積速度都會根據頭部的電子設備，包括光感應器、陀螺儀進行調整，因此 FiloBot 的「生長方向」可以精確地控制，在本次的發表中，科學家設定讓 FiloBot 始終朝向光線、遠離地面、向上生長，就像大自然中隨處可見的藤蔓的生長一模一樣。

（圖片來源：Addmaker 提供）

而與藤蔓相類似，當遭遇到垂直支撐向上的結構時，FiloBot 會自動纏繞在其上，3D 列印的結構也就相對簡單，因此無需花費太多時間和能量來生長堅固的身體，而可以快速移動生長。當沒有檢測到相鄰可以支撐的表面時，換句話說，當頭部感測到處於開放、無支撐的空間時，身體會生長得堅硬而強壯，以便能夠支撐住自身的重量、持續向外探索。

FiloBot 利用藤蔓的原理來探索未知的環境，可以說將仿生學的概念發揮得淋漓盡致，FiloBot 這款輕巧、靈活，並且能夠自我支撐的機器人，充分地展現大自然的神奇與可借鏡之處，也許在未來 FiloBot 也將有機會成為人們探險未知世界的好幫手。

獨輪單車式機器人，具備輪式與腿式的移動優勢

伊利諾伊大學研究團隊整合輪式和腿式機器人固有的優點和缺點，並深入研究如何順利在腿輪之間做轉換，最新發表了一款機器人「Ringbot」，屬於輪腿混合設計，具備兩種移動類型的優勢。

Ringbot 長得像獨輪單車，又具有兩條腿，混合雙足與車輪的移動機制，讓它不僅具有特別科幻感的外觀，還能適應各種地形。

（圖片來源：Addmaker 提供）

對於人類騎士來說，獨輪車在平衡上其實有許多挑戰，尤其在低速時轉彎和控制十分困難，但 Ringbot 和一般獨輪車不同的是，其重心位在輪子內部，而不是在輪子上方，且 Ringbot 外部的大輪子不僅是本體的主要框架，同時也是當它在用雙足「行走」的輔助，而 Ringbot 的兩條腿都安裝在輪子內的驅動模塊上，可以讓其保持平衡、防止跌倒。

這種獨輪機器人的設計有非常實際的應用空間，像是針對大城市的最後一里路做宅配運送（在都市環境中，需要像是自行車或摩托車在狹窄空間的穿越能力，才能夠更快速地抵達目的），Ringbot 的設計瞄準了這種需求，目標是在未來可以自動宅配、完成少量貨物的運送。