树莓派驱动,MIT打造的寄居蟹机器人「能做任何事」

机器之心 · 2021-04-08
如何能让动作有限的机器人掌握无数种能力?MIT 研究者们从会换住所的寄居蟹那里得到灵感,开发出了换壳机器人。

编者按:本文来自微信公众号“机器之心”(ID:almosthuman2014),编辑:张倩,36氪经授权发布。

机器人通常是一种专业化的工具,它们能够很好地完成设计好的特定任务,但是很少有机器人能够完成多种任务。完成多种任务往往需要使用多种机器人。 

MIT 的研究者从寄居蟹这种生物中汲取了灵感,设计出了一种多功能机器人——HERMITS。这种机器人分为两个部分——能自主移动的小方块和无法自主移动的外壳。每换一种外壳,小机器人就能切换一种任务模式。 

前一秒还在帮主人举 Pad,下一秒就可以变身风扇。 

这种会动的小方块是一种名为 Toio 的两轮式机器人,由索尼打造,可以在一块特殊的垫子上借助红外模式给自己定位,还可以借助一个中心控制器实现彼此之间以及与其他物体之间的交互。Toio 是可修改的,但它的定位一直局限于玩具。 

索尼 2017 年 6 月发布的机器人 Toio。 

MIT Media Lab 的机器人专家 Ken Nakagaki 在 Toio 的基础上做了一些修改:增加了一个小型伺服电机,该电机可以从机器人的顶端戳出一小根针。这个小小的改进赋予了 Toio 巨大的能量,使其拥有了换壳的能力,就像寄居蟹一样。 

没套壳「裸机」。 

套上壳之后,小方块就可以和外壳联动去完成各种任务。这些外壳不涉及任何电子设备,可以借助 3D 打印的方式制造出来。 

套上壳的小机器人。

「外壳」的设计可以让你把想象力发挥到极致。 

「海量」换壳模式。 

如今,研究者已经可以借助 14 台树莓派同时控制 70 多个机器人。使用树莓派或许不是最好的解决方案,但却可以降低 HERMITS 的成本,同时增加其易用性。正如 MIT 的 demo 所示,这种寄居蟹机器人可以承载的想象空间是无限的。 

HERMITS 的论文也被人机交互顶级会议 UIST 2020 收录: 

 论文链接: https://dam-prod.media.mit.edu/x/2020/10/21/HERMITS_UIST2020_ACM.pdf 

我们生活在一个机器人越发丰富的时代,扫地机器人、无人机都已经成为生活标配。HERMITS 项目的意义在于,它拓宽了机器人设计的思路,让我们看到机器人可以通过简单的「换壳」实现多种功能。也许有一天,我们的无人机机器人回家之后可以从无人机外壳里钻出来,换上扫地机器人的「衣服」接着工作。 

参考链接: 

https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/mits-hermit-crab-robots-can-do-anything-you-shell-them-to 

https://www.media.mit.edu/projects/hermits/overview/ 

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