模仿生物体结构,一碰撞就变软

瑞士洛桑联邦理工学院研发出超强抗摔无人机


1.JPG




自然界的很多生物天生就是生物学家,它们完美的身体结构能激发科学家的创作灵感,人类不少的发明都来自于自然界。受蝙蝠的启发,人类发明了雷达;模仿鱼类和海豚,人类发明了潜艇;火箭升空则是利用了水母、墨鱼反冲原理;就连鲁班最早发明的伐木锯也是受自然现象的启发,然后发明出来。


近几年,无人机的发展相对比较迅速。不过即使是抗摔能力超强的无人机,也经不起人们的反复折腾,比较容易受到损坏。不过最近瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)研发出了一种双刚度(dual-stiffness)的无人机结构框架,在进行50多次的反复试验后仍然完好无损。研究人员表示,他们是受到昆虫翅脉特点的启发才研发这款无人机。

 
通常情况下,耐摔的无人机无非就是加固了无人机硬件的材质,比如连汽车碾压都不怕的 Nimbus 无人机,正是采用了高强度碳纤维材料。

2.gif

连汽车碾压都不怕的 Nimbus 无人机


也有不少厂商会给无人机加上坚硬的框架以保护关键的元器件,瑞士的 Flyability 公司甚至直接给整个无人机套上了防护罩,但多一层保护也就意味着多一份重量,会增加电池负荷。

3.jpg

全防护可碰撞无人机 Elios


除此之外,一些团队尝试使用柔性材料来构建无人机,在遭受撞击时能缓解或者吸收冲击力。比如,造型蠢萌的气球无人机 Ballooncam、瑞士球型软体无人机 Skye、被称为“无线风筝”的无人机 Sf-1 等等。实践证明软体材料降低了无人机的结构稳定性,因此难以适应复杂的天气情况,也形成了一定的弊端。

4.jpg

Ballooncam(左)&Skye(右)


5.JPG

“无线风筝”的无人机 Sf-1


在研究昆虫翅膀时,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL) 的研究员们发现,昆虫在飞行中经常会撞到各种各样的障碍物,同时翅膀还保持着高频率的振动,翅膀也不会受到损伤,这得益于昆虫灵活的翅脉,它就像骨架一样能起支撑、加固的作用,在受到冲击时会发生变形来缓冲受到的冲击力。


因此EPFL的研究员们另辟蹊径,他们创造出了一种双刚度、软硬结合的无人机结构。该无人机有点类似于我们常见的四轴飞行器,由中心壳体和四条外部框架组成。其四条框架是软的,是由只有 0.3mm 玻璃纤维制成;中心模块是硬的,周围包裹着一圈磁性材料。

6.jpg


在正常飞行的时候,中间的磁性材料能锁住无人机的框架,保证无人机的刚性,实现无人机的高效飞行。一旦碰撞发生,整个无人机的柔性框架会从这个磁性材料上弹开,使整个系统处于柔性状态以吸收碰撞时产生的能量,而当碰撞能量被抵消后,无人机上会将弹性框架拉回重新吸附在磁性材料上。


7.JPG

这是研究人员的一个测试——无人机遭受正面碰撞后跌落到地板并迅速恢复的过程。


简单地说在遭受到破坏之后,该无人机会瞬间变形。不过在变形之后它会重新组装,然后迅速恢复原来的样子。

8.JPG


 另外,这种结构不仅适用于无人机领域,刚柔结合还能使机器人变得更加灵活高效,在人机交互中也能极大提高安全性,应用在机器人领域中可大放异彩。

 触觉机械手:不仅很柔软,还能感知物体的形状和材质


而这也不是 EPFL 研究员第一次在动物身上寻找设计灵感,在去年底,他们发现鸟类能调整自己翅膀的大小和形状来适应飞行,同理根据鸟类的双翼结构设计了一款带羽毛的无人机。其关节还能折叠运动,在飞行时,无人机的机翼就像鸟儿的一样,能自由地伸展和收缩。




2.亚马逊Alexa变身会说话的骷颅头


 如果说现在让我们去准备圣诞节,这或许早了一点。不过对于万圣节的狂热爱好者来说,现在有一个很好的项目。


最近,一个非常有想法的机器人技术人员Mike McGurrin将亚马逊的语音助手Alexa改造成了一个骷颅头。这是一个会说话的三轴机器人,有源的音响、Raspberry Pi、AlexaPi等各种软件都被集成到Alexa的客户端。一个伺服控制器在该机器人的体内,用来指导、控制机器人的各种动作——点头、摇头、说话、颅骨里面眼睛的转动等等。


这或许是你听到过的最令人毛骨悚然的天气预报。当McGurrin询问Alexa今天的天气的时候,该骷颅头会抬起头来,眼珠子同时转动,然后望着McGurrin,告诉他最新的天气预报。

9.jpg


相关技术原理



3.软银韩国宣布投资人工智能公司ObEN

10.jpg


3月14日消息,软银韩国风险投资公司(SoftBank Ventures Korea)宣布旗下的SB Next Media Innovation Fund对美国人工智能公司ObEN进行投资。去年11月,ObEN完成了A轮770万美金的融资,这次软银韩国的追加投资继续了ObEN最近的火热势头。
 

ObEN是一家人工智能公司,成立于2014年,是HTC VIVE X的portfolio公司,公司位于美国加利福尼亚州洛杉矶市的领先科技孵化器Idealab。公司致力于帮助消费者建立虚拟形象。通过ObEN,消费者只需要完成一张自拍照片及录一小段语音,就可以迅速建立一个拟真的虚拟形象。此后,ObEN拥有的人工智能专利技术将个性化语音和形象融合,让这个虚拟形象的说话、唱歌、表情、动作更加贴近真实,让它学习消费者个人的风格及生活里的各类行为。

11.jpg


软银韩国风险投资公司SBVK创立于2000年,旗下有超过12支基金,目前投资金额达到约3亿7700万美金,投资公司数量达到210家。SBVK是日本软银集团旗下的风险投资公司。软银集团是世界最大的科技及通讯企业之一,主要领域包括手机通信,移动宽带基础设施,固定线路通信及互联网文化。SBVK致力于投资并帮助拥有颠覆性科技与想法的创业者及公司来改变世界。

 
对于此次投资,软银韩国的合伙人及董事总经理、SB Next Media Innovation Fund的董事总经理J.P. Lee说道,“我们在AR及VR领域里调研了大量领先的企业,其中ObEN是最让我们兴奋的一家,尤其是他们在人工智能方面独特的应用,他们在语音合成、图像视觉以及自然语言处理方面都有着业界最好的科技水平,这个团队经验丰富、为了一个共同的愿景而不断努力——给每个消费者带来个人化的人工智能体验。”


ObEN的联合创始人及CEO Nikhil Jain说,“软银韩国拥有强大资源,他们的认可让我们能够进一步推进自己的愿景。ObEN希望给消费者带来很棒的人工智能体验及应用,更希望在全球范围内推动AR、VR、及智能设备、物联网领域的消费者体验。有他们提供专业的支持及资源来帮助我们推进自己的战略目标,我们觉得很幸运。”

12.JPG

搭载ObEN技术的酒店机器人Ben



据悉,此次来自SB Next Media Innovation Fund的资金将帮助ObEN进行市场调研及扩展。与此同时,软银韩国的全球网络也将帮助ObEN与当地及全球的该领域主流企业进行对接。
 
 
 
更多内容请关注:www.imefuture.com

智造家二维码.jpg

 
 
来源:机器人2025   何雅琴