清潔機器人又稱智能吸塵機器人或自動吸塵器,它涉及到機械、電子和計算機等知識,是將移動機器人技術(shù)和清潔技術(shù)融為一體、仿人體清潔動作的高新技術(shù)產(chǎn)品。它不僅節(jié)省了勞動力資源,而且還解決了人類在復(fù)雜惡劣的環(huán)境之下不能持續(xù)工作的問題。近年來隨著科技和社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展,已受到國內(nèi)外的重視,成為服務(wù)性機器人的一個新的發(fā)展方向。
據(jù)外媒New Atlas報道,荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的研究人員從一種微小的海洋生物中獲得靈感,制造出一種由磁鐵和光驅(qū)動厘米級機器人。由于能夠在水下抓取和釋放物體,該團隊想象了其新機器的一系列應(yīng)用,包括用觸手收集污染物,甚至捕捉細(xì)胞作為生物醫(yī)學(xué)的工具。
這款無線水生機器人的靈感來自于珊瑚蟲,這是一種小而柔軟的生物體,它們以巨大的數(shù)量聯(lián)合在一起,最終形成珊瑚礁。這些小動物的特點是,中心的莖部會做特定的運動,產(chǎn)生小電流,進(jìn)而吸引食物顆粒,讓它們的觸手抓住。在這一點上,研究人員看到了一些有趣的可能性。
“我的靈感來自于這些珊瑚蟲的運動,特別是它們通過自制電流與環(huán)境互動的能力,”研究作者M(jìn)arina Pilz Da Cunha解釋說。Pilz
Da
Cunha和她的團隊通過從一個在下方旋轉(zhuǎn)磁鐵影響下移動的莖開始,使其能夠在周圍的水中產(chǎn)生電流來重現(xiàn)這一點。這具有吸引水中污染物顆粒的效果,這時由光激活的觸手接管。
這些觸手由光機械聚合物材料制成,能對不同波長的光做出反應(yīng)。當(dāng)受到紫外線照射時,觸手會做出 “抓取 ”的反應(yīng),而藍(lán)光則會使它們 “釋放”??偟膩碚f,這就形成了一個長一厘米的軟性機器人,可以通過磁鐵和光來抓取水下的小物體。
“將兩種不同的刺激結(jié)合起來是很罕見的,因為它需要精致的材料準(zhǔn)備和組裝,但它對于創(chuàng)建無束縛的機器人來說是有趣的,因為它允許進(jìn)行復(fù)雜的形狀變化和任務(wù),”Pilz Da Cunha解釋說。
在一次實驗中,該團隊通過讓機器人從水樣中捕捉油滴,展示了其受珊瑚蟲啟發(fā)的機器人的能力。作為額外的一層功能,還可以使機器人保持一種新的形狀,例如
"抓取
"狀態(tài),直到它暴露在正確的光線下。“這有助于控制抓取臂;一旦有東西被抓取,機器人就可以一直保持著它,直到再次被光刺激才會釋放它?!盤ilz Da
Cunha說。
對于下一步,該團隊正在努力生產(chǎn)一支由其小型機器人組成的隊伍,這些機器人有可能一起工作來運輸粒子,其中一個機器人將它們傳遞給下一個機器人。再往后,該團隊設(shè)想將它們用于捕捉和運輸特定細(xì)胞,作為先進(jìn)診斷設(shè)備的一部分。
隨著中國清潔行業(yè)和環(huán)衛(wèi)市場的快速發(fā)展,清潔機器人通過其無人駕駛技術(shù)、智能化識別技術(shù)的迭代升級,其智能化、高效化、以及低成本替代人工的價值將會得到充分發(fā)揮,在商用和工業(yè)場景的使用率也將進(jìn)一步提升。例如,通過與傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)行業(yè)的清潔車、清運車、垃圾處理車等多種設(shè)備結(jié)合,精準(zhǔn)的定位環(huán)衛(wèi)行業(yè)的各個角落,催生出多種功能型清潔機器人產(chǎn)品;通過提升環(huán)境識別能力,優(yōu)化地圖構(gòu)建算法,實現(xiàn)對復(fù)雜環(huán)境物理空間信息的深度識別,實施針對性的清潔策略,大大提高復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)和清掃能力;針對高樓幕墻、管道、醫(yī)療機構(gòu)等特定應(yīng)用場景,設(shè)計特定結(jié)構(gòu),優(yōu)化人工智能和自動清潔等算法,使清潔機器人能夠在特殊甚至危險環(huán)境中代替人類完成作業(yè)。