B&B - 同鈞陪您 FUN 生活

新浪科技訊  日期:10月19日消息，據國外媒體報導，章魚通過改變皮膚顏色和紋理，能夠一瞬間變成凹凸不均的海草或者珊瑚，從而在環境中接近於隱身狀態。在不久的將來，利用章魚這種偽裝特性設計的機器人也將擅長奇妙的隱身術。

　　研究人員在近期出版的《科學》雜誌上指出，一種類似頭足類動物皮膚的合成材料可以從平坦的二維表面，轉變成為具有凹凸結構的三維表面。這項技術未來可用於製造軟體機器人，通常它覆蓋著具有彈性的矽膠「皮膚」。

　　義大利聖安娜高級研究學院仿生機器人教授塞西莉亞·拉什奇（Cecilia Laschi）說：「偽裝機器人可以隱藏起來，避免遭受動物的攻擊，較好地接近動物研究它們的自然棲息環境。當然，偽裝也可以支持軍事應用，減少機器人的能見距離，更有效地接近危險區域。」

凹凸不平的皮膚

這支研究小組是由美國賓夕法尼亞大學的詹姆斯·皮庫爾（James Pikul）和康奈爾大學的羅伯特·謝潑德（Robert Shepherd）負責的，他們受到章魚和烏賊的凹凸皮膚突起的靈感，設計一款軟體機器人。據悉，章魚和烏賊僅用0.2秒的時間便能膨脹肌肉組織，同時改變體色，完美地模擬周圍環境特徵。

軟體機器人的皮膚突起是矽膠皮膚之下的一種氣袋，也可以稱為「氣球」。通常情況下，這些氣袋會在不同時間、不同位置膨脹，從而使機器人產生移動。在這項最新研究中，軟體機器人膨脹效果能夠更進一步。

基於頭足類動物的行為特徵，以及我們無法實現的技術，如何使用最新技術填補這一空缺，讓機器人具有類似章魚的偽裝特性？這是謝潑德提出的核心問題。

他強調指出，在這種情況下，對氣袋充氣是一個非常可行的解決方案。通過將微小的纖維網狀球體嵌入矽膠之中，科學家能夠控制和改變膨脹表面的紋理，就像章魚能夠變化其皮膚一樣。

當皮庫爾還是博士後生時，曾提出通過纖維網環模式改變氣袋紋理結構的觀點，他被膨脹矽膠所吸引，主要是由於矽膠膨脹和收縮的速度非常快。之後在此構思基礎之上，僅需要一個數學模型便能解決其運行問題。

概念驗證

目前紋理皮膚的原型看上去非常簡單，通過將矽膠泡沫與纖維網結構的同心圓相分離，研究人員能夠解決如何控制矽膠膨脹時的變形狀況。例如：他們模擬河流圓石的結構，以及模擬一種葉片呈螺旋狀排列的多肉植物。

但是謝潑德指出，複雜並不是他們研究工作的首要目標。我們不希望這種技術成為世界上僅有少數人掌握的，我們希望它能夠非常容易地使用。

他希望這種基於研究團隊早期發現如何使矽膠皮膚變色的紋理技術，能夠更容易地應用於工業、學術界，以及被廣大興趣愛好者所使用。因此，該研究團隊故意使用激光刀具等技術製造網環，這樣便於康奈爾大學實驗室之外的人們可以使用。

康奈爾大學物理學教授艾泰·科恩（Itai Cohen）也從事這項研究，他指出這項技術的另一個可利用方面。在一次考察過程中，科恩假設堆積多層漏氣矽膠，按照一定的設計將其膨脹成一種偽裝性紋理結構，放在某人卡車車廂。他說：「你可以對其進行放氣，使該結構不必永久保持恆定的外形，畢竟充氣膨脹的結構很難進行運輸。」伴隨著這項技術的不斷發展，科恩進行了大胆設想——未來人們可以對一個環境掃描，之後編程相對應的矽膠片，只要充氣就能模擬相應的環境特徵。

目前謝潑德和皮庫爾在各自的實驗室不斷地升級該技術，謝潑德解釋稱，自從開發這項技術以來，現已開始用電流代替充氣膨脹，電流可產生相同的紋理，不需要繫繩或者增壓空氣系統。同時，皮庫爾希望應用處理材料表面的經驗技術，以及表面積具有重要作用的物體，例如：電池或者冷卻劑。

謝潑德說：「我們仍然處於軟體機器人的探索階段，因為多數機器人都是由堅硬的金屬和塑料製成，軟體機器人的特性和最佳應用尚未完全具體化。我們僅處於研究初期，同時目前取得了好的成績，但是關鍵在於未來的應用，使軟體機器人更容易讓大眾使用，同時確定軟體機器人系統的可靠安全性。」（葉傾城）