蚯蚓也可以仿生:通用电气的蠕虫机器人可挖500米隧道

  通用电气机器人家族又添新将。  作者:苗正  编辑:tuya  出品:财经涂鸦  2021年7月12日,通用电气(以下简称GE)所研发的蠕虫机器人进行了首次实地作业。在本次作业中,蠕

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   “通用电气
机器人家族又添新将。”
 
  作者:苗正
 
  编辑:tuya
 
  出品:财经涂鸦
 
  2021年7月12日,通用电气(以下简称GE)所研发的蠕虫机器人进行了首次实地作业。在本次作业中,蠕虫机器人在GE位于纽约州尼斯卡尤纳 (Niskayuna) 的校园内“自主且连续”地在地下挖掘隧道,通过自主决策,绕过小石块和障碍物,最终构建了一个直径10厘米的隧道。
 
  这台蠕虫机器人最早公布于2020年5月,通过液体和软管来模拟蚯蚓的静水骨骼结构,而且运动方式也跟蠕虫非常相似。当机器人移动时,液体肌肉部分会动,但是关节部分会锚定,进而扩展隧道的长度。

 
 
 
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  实验室中的蠕虫机器人(来源:GE研究院)
 
  蠕虫机器人能够根据土壤条件自适应地改变其步态,不仅如此,在最后钻出地表后,机器人不需要携带任何材料,就可以钻入地下进行隧道挖掘作业。在实验室环境下,这种机器人可以以每秒10厘米的速度挖掘一条500米长的隧道。而在真实环境中,依然可以达到将近500米的长度。
 
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  实际环境下的蠕虫机器人(来源:GE研究院)
 
  地下作业最困难的地方在于定位,通过自主决策和传感能力,蠕虫机器人能够在正确的地方移动和挖掘隧道。同时相较于传统机器人,这种“软”机器人拥有更高的运动自由度。因此,这种蠕虫机器人可以被用来维修涡轮发动机和喷气式发动机这类精密设备。
 
  此前,GE也曾推出过一款专门用于封闭空间检查的机器人,他们可以快速、可重复地部署到非钻孔工具无法访问的位置。而且还搭载了如涂层补片修复、无损检测、高级激光加工等修复类的末端执行器。
 
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  封闭空间检测机器人(来源:GE研究院)
 
  但是相较于蠕虫机器人,这种用于封闭空间检查的机器人牺牲了载荷能力,每个机器人能够携带的工具数量和尺寸都很小。蠕虫机器人的特点是可以将载荷安置在液体肌肉处,单台蠕虫机器人可以根据任务需求增加肌肉关节数量,以此达到单台高效。
 
  截止至目前全球范围内,精密设备的检查和维修大多数都是依靠激光检测和人工维修这两种手段。尤其是上文提到的喷气式发动机领域,侵入式维修已成常态。这不仅会增加维修成本,另一方面也会折损产品寿命。
 
  2019年,中国航空维修市场总容量为2222亿元,放眼全球,市场份额早已临近万亿大关。这其中最关键的就在于设备复杂的同时,留给维修人员的空间反而很小。一旦蠕虫机器人投入市场,很可能会为GE带来一份巨额的财务收入。
 
  

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