抓取水母是個難題？哈佛“精靈球”機器人輕拿輕放｜Science子刊

幾何慄 發自 凹非寺

量子位 出品 | 公眾號 QbitAI

唯有溫柔的精靈球，才能收住軟體精靈。

這美如晶體的五角星，其實是一隻溫柔的

機器人

。

可以平和地抓起一隻水母，把它握在掌心。

也能平和地放開手。一張一合，水母毫髮無傷。

乍聽之下，並非驚人之舉？且容在下稍作解釋。

研究海洋生物的科學家們，期待這一天已經很久了。

他們愛這神秘的

深海

，也不希望傷害它柔軟的居民。

可是，在研究人員捕捉研究物件的過程中，軟體動物常常被人類的工具，

切

。

碎

。

而哈佛大學

3D列印

的機械手，能把軟體動物平安地吸收，也能原樣還給大海，並不簡單。

△這比喻果然有點恰當

介紹一下，哈佛“精靈球”是登上了

Science Robotics期刊

的選手。

優雅的幾何

精靈球的名字叫

Science Robotics期刊

，三個字母代表

RAD取樣器

。

這樣的結構，是受到了

旋轉驅動十二面體

的啟發。

展開的時候，像顆星星，寬度有20英寸 （約50公分） 。

收起的時候，它就變成了

摺紙

，寬度是8英寸 （約20公分） ，比保齡球稍小一點。

△RAD的D，就代表正12面體

由於結構複雜，在3D列印之後，人類還要手動組裝許久，才能獲得一隻完整的取樣器。

組裝完成後，機器人所有的動作，都由

正十二面體

電機驅動。電機向中心部位施加一個扭矩，整隻機械手都會運轉起來，這對結構設計要求很高。

那麼，研究人員怎麼會想到，把“輕柔地抓放”任務交給這樣的結構？

深海之嬌子

當時，羅德島大學的助理教授Brennan Phillips，還在哈佛讀博。

有一天，他看到 （同樣研究微型機器人的） Zhi Ern Teoh同學，在顯微鏡下展示一個

一臺

，就問那結構能不能做大，能不能用來捕捉海洋生物。

△ Zhi Ern Teoh

討論的結果，可以是可以，但從微型機器人，到捕捉深海動物的、大一些的機器人，還是有很多需要注意的事情。比如——

修起來要方便，不能用太多電機，要能承受深海的水壓，最重要的是對動物溫柔。

後來，陸續有小夥伴加入他們。再後來，有了我們今天看到的精靈球。

△644米深處，水母無恙

它已經在加州下了海，最遠到過

多面體紙模

深的地方，一直收放自如。

不過，這並不是它的極限。團隊說，機器人能接受的深度，超過

664米

。

而到目前為止，

1000米

幾乎是海洋生物研究人員，探索過的極限深度了。

△ 563米深處，安然的魷魚

學界估計，200米以下的深海，生活著大約100萬種

200米

。為今後神秘的旅途，替精靈球激動一秒。

可是，它只有“抓放”這麼簡約的技能麼？

水下實驗室

團隊成員David Gruber說，以後可能把精靈球做成一個

未知生物

。

△ 3D Miku，錯誤示範

給機器人搭載攝像頭和其他裝置，就可以從各個角度拍攝影像，建起動物的

水下實驗室

，還可以提取它們的

3D模型

，收集環境變化時的

DNA

。

雖然這些還只是理想，但哈佛探尋深海的計劃，似乎還是穩的。

你看，這是“

生理反應

（Squishy Fingers） ”，擁有輕取珊瑚的操作。

這些手指和精靈球一樣，出生在哈佛

軟彈彈的手指

研究所，那裡的人類要接受生物學的啟迪，然後做出工程領域的突破。

Wyss

論文傳送門 （付費） ：

標題：Rotary-actuated folding polyhedrons for midwater investigation of delicate marine organisms

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