機器「血液」，是否能開啟AI新時代

機器人能有血液系統嗎?是的，還可以把能量轉移到機器的各個部件上，比如生物血液系統。

來，給你看一條魚。

這種機器魚由「血液」系統供電，不依賴固體電池，可以一口氣遊36小時。完成這一壯舉的是康奈爾大學和賓夕法尼亞大學的研究人員。他們的研究成果不僅登上了最新一期的《自然》雜誌，還成為了《自然》網站的焦點。

機器人魚血，這是什麼血?

如果它是一個活的身體，脂肪是一個很好的能量來源。但是機器人呢?機器人可能不能使用脂肪，但血液可以模擬。就像人的血液一樣，它可以把氧氣和能量輸送到肌肉。它還為機器魚創造了一個血液系統，它可以很好地把能量轉移到各個部位的鰭上。它的血液，不是普通的液壓液，最大的不同之處在於它不僅能傳遞力，還能傳遞電。通過腹部，通過尾巴，通過各種帶鰭的地方。這些位置有泵，也有一個電池組結構與鋅在電池組。血液通過電池組，碘離子氧化鋅。在這個過程中，電子流動併產生電壓。電子通過驅動泵的電子元件流動。當泵開始工作時，翅片可以移動。此外，雖然它不是普通的液壓液，但機器魚的血液仍然作為液壓液來完成力的傳遞。

例如，魚必須靠尾鰭向前遊動:把血從尾巴的一邊抽到另一邊，然後再把血抽回來。就這樣，魚獲得了動力。負責轉彎的胸鰭也是一樣的。當魚自由遊動時，血液中的離子會繼續被消耗，所以仍然沒有電。

然而，根據研究小組的計算，每次輸血可以持續36小時。由於液壓驅動和能量存儲集成到一個單元，魚的功率密度是傳統液壓系統(單獨的電池和液壓)的325%。如果沒有電，只要你再輸一滴血，魚就會復原。

雖然這條魚現在遊得很慢，但研究人員仍然對增加它的能量密度很有信心。

現在，研究小組正在通過增加電池組陽極和陰極的表面積來增加功率密度。他們說，與傳統的硬體機器人不同，軟體機器人的電池組可以插在任何地方，只要形狀與新組件相適應。

正如研究團隊和一些網友所評論的那樣，這項意義最大的研究為機器人的一個核心問題——能量儲存提供了一個解決方案。

儲能是機器人實現自動化的「攔路虎」之一。通常，機器人使用固體電池，專註於特定的一塊材料。想要獲得更強大的能源?最直接的方法是添加更多的電池。然而，固體電池的增加將不可避免地導致機器人重量的不平衡，這就需要重新設計機器人來保持平衡和性能。

為了解決這個問題，已經有了很多研究。例如，一個不受形狀限制的柔性電池可以放置在機器人的表面;所述結構電池可同時作為所述機器的承載部件和儲能部件。

現在，康奈爾大學使用攜帶電能的液壓流體將機器人的儲能裝置與動力傳輸介質結合起來。這有助於克服這一問題，為機器人研究開闢了新的方向。

此外，這種「血液」循環模式的構建可以更好地將機器人的各個部分，如控制系統、感測系統、電力系統等整合在一起，使機器人成為一個有機整體。這樣，它更像是有血有肉的動物。總有一天，特斯拉會不需要充電，而輸血就可以了嗎?

輸血背後的故事

這項研究的核心作者來自康奈爾大學的有機機器人實驗室。該實驗室的負責人是康奈爾大學(Cornell University)助理教授、該研究的合著者羅伯特f謝潑德(Robert F. Shepherd)。

2010年，謝潑德博士畢業於伊利諾伊大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)。他的研究興趣包括3D列印、軟體機器人等，致力於使機器更高效、更逼真。

自從這個實驗室建立以來，已經製造了許多軟體機器人。截至2018年底，已發表科研成果53篇，在《科學與訂閱》、《自然》和子期刊上發表論文10餘篇。第一作者卡梅隆·a·奧賓(Cameron a . Aubin)畢業於杜克大學(Duke University)，目前正在康奈爾大學(Cornell University)有機機器人實驗室攻讀博士學位。他的研究興趣包括軟體機器人，3D列印和醫療設備設計。

他們在論文中說，只要需求合理，研究的代碼和數據就可以通過電子郵件發給他們。