几何栗 发自 凹非寺 
量子位 出品 | 公众号 QbitAI

△ “我的家，在海洋”

唯有温柔的精灵球，才能收住软体精灵。



这美如晶体的五角星，其实是一只温柔的机器人。

可以平和地抓起一只水母，把它握在掌心。

也能平和地放开手。一张一合，水母毫发无伤。



乍听之下，并非惊人之举？且容在下稍作解释。

研究海洋生物的科学家们，期待这一天已经很久了。

他们爱这神秘的深海，也不希望伤害它柔软的居民。



可是，在研究人员捕捉研究对象的过程中，软体动物常常被人类的工具，切。碎。

而哈佛大学3D打印的机械手，能把软体动物平安地吸收，也能原样还给大海，并不简单。



△ 这比喻果然有点恰当

介绍一下，哈佛“精灵球”是登上了Science Robotics的选手。

优雅的几何

精灵球的名字叫RAD取样器，三个字母代表旋转驱动十二面体。

这样的结构，是受到了折纸的启发。

展开的时候，像颗星星，宽度有20英寸 (约50公分) 。

收起的时候，它就变成了正十二面体，宽度是8英寸 (约20公分) ，比保龄球稍小一点。



△RAD的D，就代表十二面体

由于结构复杂，在3D打印之后，人类还要手动组装许久，才能获得一只完整的取样器。

组装完成后，机器人所有的动作，都由一台电机驱动。电机向中心部位施加一个扭矩，整只机械手都会运转起来，这对结构设计要求很高。



那么，研究人员怎么会想到，把“轻柔地抓放”任务交给这样的结构？

深海之娇子

当时，罗德岛大学的助理教授Brennan Phillips，还在哈佛读博。

有一天，他看到 (同样研究微型机器人的) Zhi Ern Teoh同学，在显微镜下展示一个多面体纸模，就问那结构能不能做大，能不能用来捕捉海洋生物。



△Zhi Ern Teoh

讨论的结果，可以是可以，但从微型机器人，到捕捉深海动物的、大一些的机器人，还是有很多需要注意的事情。比如——

修起来要方便，不能用太多电机，要能承受深海的水压，最重要的是对动物温柔。

后来，陆续有小伙伴加入他们。再后来，有了我们今天看到的精灵球。



△ 644米深处，水母无恙

它已经在加州下了海，最远到过664米深的地方，一直收放自如。

不过，这并不是它的极限。团队说，机器人能接受的深度，超过1000米。

而到目前为止，200米几乎是海洋生物研究人员，探索过的极限深度了。



△ 563米深处，安然的鱿鱼

学界估计，200米以下的深海，生活着大约100万种未知生物。为今后神秘的旅途，替精灵球激动一秒。

可是，它只有“抓放”这么简约的技能么？

水下实验室

团队成员David Gruber说，以后可能把精灵球做成一个水下实验室。



△ 一只3D Miku，并非正确示范

给机器人搭载摄像头和其他设备，就可以从各个角度拍摄影像，建起动物的3D模型，还可以提取它们的DNA，收集环境变化时的生理反应。

虽然这些还只是理想，但哈佛探寻深海的计划，似乎还是稳的。



你看，这是“软弹弹的手指 (Squishy Fingers) ”，拥有轻取珊瑚的操作。

这些手指和精灵球一样，出生在哈佛Wyss研究所，那里的人类要接受生物学的启迪，然后做出工程领域的突破。

Science Robotics论文传送门 (付费) ：

http://robotics.sciencemag.org/content/3/20/eaat5276

— 完 —

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