你能想到這個看上去略顯呆萌的「異物」，其實是個能挖洞的軟體機械人嗎？
怎麼讓我想到了大白？
不僅是長相，連構造上都有點像。
這個挖洞機械人和大白一樣也是充氣的。
而且在能力上也像大白一樣強悍，在沒有任何挖掘工具的情況下都能靈活遁地。
比如，短短几秒鐘就能鑽到沙土裏。
這就是最近登上Science子刊《Science Robotics》封面的軟體機械人，由加州大學聖巴巴拉分校和喬治亞理工學院的研究人員共同開發。
它能以每秒4.8米的速度在乾燥沙土中打洞，還可以在沙里360度靈活轉向。
這也為研究機械人如何在地下工作打開了一個新思路。
目前，該團隊已經與NASA達成合作，為月球、土衛二提供挖掘技術。？
深入「地下」也是so easy，速度還非常快。
而且可以像土行孫一樣潛在地下、穿梭自如。。
氣流遁地術
所以，這個看上去「手無縛雞之力」的軟體機械人，是如何在地下工作的呢？
要知道，地下環境中的阻力可比空氣、海洋中的大多了。
這也是機械人尚未能在地下空間大展拳腳的主要原因之一。
△不同介質中的阻力差別
為此，科學家們開始從地下生物身上找靈感。
首先被想到的就是植物的根莖。
它們能夠在地下縱深蜿蜒，主要靠的就是根莖尖端。
所以這款軟體機械人也有一個類似的機械尖端，可以用來開路；主體部分選用了較為光滑的軟管，用氣體來驅動機械人前進。
。這樣可以提升機械人行動的速度和靈活性。
不過研究人員很快發現，當機械人沙土中越走越遠時，它的身體也越來越長，產生的阻力就會隨之增加，最終它會因為克服不了阻力而動彈不得。
這時，他們又想到了章魚。
章魚是軟體動物，它想要潛入沙堆里時，會先噴出一股水流把沙子打散，然後用觸手把自己拉到沙子裏。
所以，研究人員在機械人的尖端上又加了一個空氣噴流裝置。
讓它先把沙子打鬆散，以降低機械人通過時的阻力。。
當機械人前進的阻力問題解決後，研究人員發現它的前進效果還是不夠好。
因為機械人總是在沙土裏走着走着，就探出了頭。。
這其實是因為在沙堆中的受力情況非常複雜，除了水平方向上的阻力，還有垂直方向產生的升力。
因此，機械人很難始終保持在一種平衡的狀態下。
那麼如何讓它在地下穿梭自如呢？
這一次，研究人員想到了沙漠中的爬行動物。
比如砂魚蜥，就可以利用楔形的頭部來調整在土裏的升力。
為此，研究人員加裝了一個垂直方向上的空氣噴流，以對抗機械人在潛行過程中會產生的升力。
從效果看，雖然機械人這樣走的非常狂野，但是它能夠保持在地下潛行了。
未來將走向太空
像這樣的小型軟體挖掘機械人，能夠應用的場景有很多，比如土壤採樣、地下勘探等。
而且這種機械人還能把自己固定在介質中，這對太空低重力環境中的探索非常有意義。
目前，該研究團隊已經與NASA開展了一個合作項目，為月球、土衛二開發提供挖掘技術。
通訊作者Elliot Hawkes表示：
我們相信這種挖洞方式有可能為機械人在太空應用開闢新的途徑。
Elliot Hawkes是加州大學聖巴巴拉分校機械工程學的一位助理教授，主要研究方向為動力系統和機械人控制。
