7月8日,通用公司(GE)公布了一种软体“蚯蚓机器人”的试验原型机 ,成功展示了其仿生机器人设计的可行性,这种仿生机器人可以模仿真正的蚯蚓在地下快速挖掘和移动,未来有望投身并应用于隧道的快速掘进施工。该机器人获得了美国国防高级研究计划局 (DARPA) 旗下Underminer计划提供的250万美元资金支持。蚯蚓机器人项目是为了验证仿生机器人快速挖掘、传感器和其它相关技术的可行性。
GE Research团队与其合作伙伴 InnoVital Systems(一家从事国防的技术公司)共同研发了这个长6英尺、宽2英尺的蚯蚓机器人原型。InnoVital Systems(一家从事国防的技术公司)帮助建造了机器人的流体人工肌肉,并将其集成到蚯蚓机器人的设计中,模拟蚯蚓的肌肉结构和功能。在流体人工肌肉的驱动下,机器人挖出了一条直径约4英寸(10厘米)的隧道。流体人工肌肉模仿了蚯蚓的“静水骨骼结构”与其功能,通过组织的收缩、膨胀与伸长产生高压,可穿透密实土层和软岩,在地下进行快速挖掘和移动。与现有商业开挖技术相比,这种机器人在开挖隧道时占地面积更小,转向灵活,可以适应极端曲线半径;可在狭小、崎岖的极端地层环境中持续运行,甚至可以在掘进过程中移动前方物体;机器人能够根据地质条件自适应地改变其步态,挖掘过程隐蔽。
除了复原蚯蚓的运动原理之外,想让这种“蚯蚓机器人”最终完成隧道掘进,研究团队下一步还需要攻克以下难题:(1)目前,机器人的行进方向依靠GPS定位确定,而未来团队希望为机器人建立自主和传感能力,能够朝着正确的位置移动并掘进;(2)研究团队希望这种机器人能够与传统的带关节机器人有更多区分,未来的设计优化中,它将具有更多的运动自由度,成为真正如蚯蚓、乌贼一般的“软体机器人”。
除了隧道掘进之外,该项目正在开发的技术还能够用于现有隧道的检查与修复:通过在这样的仿生机器人头部安装摄像机、切割与维修设备等,未来还可以用于极端状况下的隧道养护。