- 普林斯顿大学和北卡罗来纳州立大学的工程师们设计了一款名为“机器人毛毛虫”的软体机器人，它能够突破传统机器人在狭窄或危险空间中的局限性。
- 机器人毛毛虫采用模块化圆柱形分段设计，每个分段既可以独立运作，也可以连接起来形成一个可延展、可适应的整体结构，使机器人能够灵活而精确地在复杂迷宫中穿行。
- 机器人毛毛虫技术正在彻底改变医疗、农业、灾难响应、环境保护、航空航天和建筑等多个领域，通过其灵活且微创的能力，提高了效率、安全性和可持续性。
观点
机器人毛毛虫不仅仅是一个小机器人，它有可能彻底改变包括医疗、航空航天、建筑和环境在内的多个行业。其创新设计和独特的灵活性增强了我们探索世界的可能性。
–Jinny Xu，BTW 记者
在科技奇迹日益主导的世界里，一种微小却强大的创新正在引起轰动：机器人毛毛虫。这个灵活如毛毛虫的机器人，初看可能不起眼，但它彻底改变各个领域的潜力巨大。凭借其独特的灵活性，机器人毛毛虫能够在狭小空间内穿梭、携带负载，并按指令组装成各种形态。这对于精确且精细的操作环境至关重要。从医疗到农业，从灾难响应到环境保护，从航空航天到建筑创新，机器人毛毛虫正在一步步改变世界。让我们深入了解一下。
什么是机器人毛毛虫？
一种名为机器人毛毛虫的新型机器人，利用创新的模块化圆柱形分段开发而成，这些分段可以独立运作，也可以组合成一个更长的整体，从而增强机器人的移动和转向能力。这种适应性强的机器人可以前后移动、收集货物，并组装成更长的队形。
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机器人毛毛虫是软体机器人领域的一项新创造。与传统由刚性材料制成的机器人不同，机器人毛毛虫旨在模仿真实毛毛虫的柔韧性和运动方式。它由柔软易弯的材料制成，并配备先进的致动器，能够爬行、弯曲和扭转穿过传统机器人无法导航的空间。其设计灵感源于自然，体现了仿生学原理，达到了新的多功能性和功能性水平。
“每个分段都可以作为一个独立单元，它们可以相互通信并按指令组装，”普林斯顿大学博士后研究员 Tuo Zhao 说。“它们可以轻松分离，我们使用磁铁将它们连接起来。”
每个分段都可以作为一个独立单元，它们可以相互通信并按指令组装。
Tuo Zhao，普林斯顿大学博士后研究员
普林斯顿大学和北卡罗来纳州立大学的工程师们将古老的折纸技术与现代材料科学相结合，创造出一种可以轻松弯曲和扭转穿过迷宫的软体机器人。
在 5 月 6 日发表于《PNAS》期刊的一篇论文中，研究人员描述了如何使用模块化圆柱形分段制造机器人。这些分段可以独立运作，也可以连接成一个更长的整体，从而增强机器人的移动和转向能力。
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作者在文章中写道，模块化软体机器人的概念可以为未来能够生长、修复并开发新功能的软体机器人提供启示。
机器人的模块化身体由一系列磁力连接的部分组成，这些部分必要时可以分开并像“蜂群”一样协作移动，而在大多数应用中则保持像毛毛虫一样的连接形态。
小测验
机器人毛毛虫的各个分段在分离时具有什么独特能力？
A 它们可以作为独立单元运作
B 它们可以飞行
C 它们变得无法移动
D 它们会溶解
正确答案在文章末尾。
它如何改变世界？
医疗奇迹
想象一下，一个微小而灵活的机器人在你的体内滑行，以精确的精度执行复杂的手术或输送药物。这不是科幻小说；这是机器人毛毛虫带来的医学未来。它以最小侵入性在人体内导航的能力可能会彻底改变外科手术。例如，它可以通过一个小切口进入，穿越胃肠道，进行活检、切除息肉或进行靶向药物治疗，同时最大限度地减少不适并加快康复时间。
机器人毛毛虫还可以在诊断中发挥作用。配备微型摄像头和传感器，它可以探索肠道或肺部等区域，向医生提供实时数据，并允许早期发现癌症等疾病。这可能会带来更准确的诊断和更好的患者预后。
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农业进步
农业领域亟待创新，而机器人毛毛虫有望改变游戏规则。传统的耕作方法往往在害虫控制和作物监测方面面临挑战。机器人毛毛虫可以在作物间穿行，早期识别病虫害，并在需要的地方精准施药。这种有针对性的方法减少了对大面积农药喷洒的需求，促进了更健康的作物和更安全的环境。
此外，机器人毛毛虫还可以监测土壤状况，确保最佳的水分和养分水平。通过提供实时数据，农民可以做出明智的决策，提高作物产量和可持续性。在粮食安全日益受到关注的世界里，这些进步可能在养活不断增长的全球人口方面发挥关键作用。
灾难响应
自然灾害毫无征兆地袭来，留下一片废墟。在这种关键时刻，机器人毛毛虫可以成为名副其实的救生员。它体积小、灵活性高，能够在瓦砾和碎片中穿行，到达人类和大型机器人无法进入的区域。配备传感器和摄像头，它可以定位幸存者，评估他们的状况，并将信息传递给救援队。
机器人毛毛虫还可以向被困人员输送水、食物和医疗包等必需物资，维持他们的生命直到救援到来。这种快速有效的响应可以显著增强救援行动，在此过程中拯救生命。
环保卫士
我们的星球面临着无数环境挑战，从污染的海洋到森林砍伐的土地。机器人毛毛虫可以以前所未有的方式帮助解决这些问题。它在狭小空间内移动的能力使其成为监测和清理污染区域的理想选择。在海洋环境中，机器人毛毛虫可以潜入缝隙和珊瑚礁，收集数据，清除碎片，而不干扰脆弱的生态系统。
在陆地上，这些机器人可以在受污染的土壤和化学泄漏区域中穿行，收集样本，帮助科学家评估污染程度。这些数据对于制定有效的清理策略和减轻环境破坏至关重要。
航空航天工程
在航空航天工程领域，机器人毛毛虫的独特能力开辟了新的可能性。检查和维护飞机和航天器通常需要在狭窄和危险的空间中穿行。机器人毛毛虫可以爬行穿过最狭窄的机身部分，进行检查并识别不易触及的结构问题。它还可以涂抹密封剂、清除碎片，甚至协助维修，从而减少停机时间并提高安全性。
对于太空探索，机器人毛毛虫可能改变游戏规则。其适应性使其能够在微重力环境中运行，而传统机器人可能难以做到。它可以探索航天器内的狭小空间，协助在国际空间站上组装模块，甚至可以通过爬进探测车无法到达的洞穴和裂缝，在其他行星上进行科学研究。
建筑创新
在建筑行业，机器人毛毛虫为建筑检测和维护提供了创新的解决方案。高层建筑和复杂结构常常对安全性和可及性提出挑战。机器人毛毛虫可以攀爬墙壁，在通风系统中穿行，并检查人类难以到达或危险场所的结构完整性。它可以及早发现裂缝、泄漏和其他潜在问题，确保及时维护，防止昂贵的维修。
机器人毛毛虫的灵活性也使其成为复杂建筑中布线和管道铺设等任务的理想选择。它可以在狭小空间中穿梭，精确地铺设电缆或管道。这可能彻底改变我们进行建筑设计的方式，使施工过程更加高效，并减少人为错误的风险。
小机器人大潜力
工程学教授、Margareta Engman Augustine 讲席教授 Paulino 说：“这是一项非常具有前景的技术，有可能转化为能够按需生长、修复和适应的机器人。”
这是一项非常具有前景的技术，有可能转化为能够按需生长、修复和适应的机器人。
Paulino，Margareta Engman Augustine 工程学教授
机器人毛毛虫虽然体积小，但有潜力对世界产生巨大影响。它可以彻底改变医疗和农业，协助灾难响应，为环境保护做出贡献，加速太空探索，并在建筑领域不断创新。这种灵活的机器人展示了先进技术如何应对我们时代一些最紧迫的挑战。随着我们探索和利用机器人毛毛虫的能力，我们可能会发现，这个微小的机器毛毛虫掌握着通往更光明、更具创新性未来的钥匙。机器人毛毛虫正在一步步改变世界，每次微小的爬行都带来变革。
正确答案是 A。