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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”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。

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。

相關(guān)論文信息：DOI:10.1126/science.aav5442

文章來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

IEEE Spectrum

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