《玩具总动员》系列动画里,原本一动也不动的玩具,主人不在时都能活蹦乱跳,那只是动画想像,若要真的让玩具动起来,得内部安装许多马达、关节等复杂零件。但如今耶鲁大学研究团队推出“万能皮”(OmniSkin),将它包上普通填充玩具娃娃,竟然娃娃就能跑起来了。
这项发明在 2018 年 9 月发表于《科学》(Science)期刊子刊物《科学机器》(Science Robotics),主要目的其实并非让玩具动起来,利用填充玩具只是测试之一,万能皮最初的构想,是为了太空使用。美国航太总署(NASA)为了太空作业伤脑筋,若是要送上机器手臂,体积重量太大,发射升空的成本极高,因此希望能有软性、多用途、可回收的机器设备,以利太空作业。耶鲁研究团队响应这项征集,想出万能皮的构想。
万能皮是一款本身能控制收缩放松的纺织材质,包覆物体时,物体本身不必具备动力,万能皮的局部收缩与放松,就能让物体弯折做动作,可让填充娃娃动起来,也能让单纯的泡棉手臂成为机械手臂,可构造成能单独站立的物体,也能穿在太空人身上强化动作能力;使用后拆下来,可用于其他地方,具备轻量、可折叠、多功能、可重复使用的特性,非常适合太空作业需求。
研究团队表示,未来的太空人若能应用万能皮,到任何外星球探索时,可把万能皮包覆在任何找得到的软性材料,上头装一个摄影镜头,就能成为探索机器人,派到危险未知环境事先侦查,或是进入难以进入的小空间探测。
NASA 本身则研发超级球机器人(Super Ball Bot),由许多钢丝与支架组成一团看似杂乱无章的结构物,但能滚动前进,看似脆弱,一压就扁,但反而很能承受外力,不会摔坏也能承受发射上太空的 G 力。万能皮与超级球的设计理念可说完全相反,一个是只有皮,一个只有骨架,但异想天开的设计却真的能动,这点一样让人赞叹。
不过,万能皮可能上太空之前,会先用来做成强化服装,穿上就能让不良于行的人在辅助下行动如常,或是能让劳工力气倍增,这样的需求,恐怕比太空用途更广泛。
- This ‘robotic skin’ can bring your stuffed toys to life
(首图来源:影片截图)