暴躁的蓝色变色龙

变色龙机器人模仿周围环境

图片来源:Dreamstime

首尔国立大学的科学家们受大自然伪装专家的启发,开发了一款软体机器人。机器人可以根据背景实时改变颜色。

该机器人可能是下一代可穿戴迷彩的先驱,可以快速适应环境。

人工伪装——自19世纪以来一直在不断发展,主要用于军事目的灵感来自于自然界中存在的自然伪装,比如章鱼和变色龙。天然伪装通常依赖于肌肉细胞的机械作用,而人工伪装可以使用更多样的策略来实现颜色的变化。

迷彩装置必须能够传送可按需控制的颜色范围;当在整个设备级别上使用高分辨率伪装图案(大型设备必需)时,这是一个复杂的挑战。这不仅需要考虑颜色,还需要有选择性地表达图案来匹配背景。这种设备需要灵活和坚固,这样它就可以被整合到服装中,这一挑战变得更大。

研究人员写道:“由于其分辨率由像素单元的数量及其大小决定,高分辨率人工伪装设备的概念包含了密集排列的可单独寻址的多路复用单元,这将导致系统复杂性的爆炸性增长。”

“另一方面,仅从伪装性能的角度来看,通过清晰地表达表面的纹理和图案来模拟生活环境的微栖息地,高空间频率信息的传递对于更自然的隐藏非常重要。”

“因此,在具有自然伪装特征的完整设备水平上开发自主和自适应的人工伪装成为一项极具挑战性的任务。”

韩国研究人员在开发变色软机器人时采用了一种新策略。他们使用了集成的热变色液晶层,垂直堆叠,有图案的银纳米线网络。这种更复杂的设计克服了传统硬件的限制(降低了整体系统复杂性),传统硬件倾向于横向像素化以模仿背景。

该硬件与颜色传感器和反馈控制系统集成在一起,形成了“人造变色龙皮肤”,研究人员将其应用到一个软体机器人上。随后,机器人能够检测到其当地的背景颜色,并在移动时转换其皮肤颜色以匹配周围环境。

研究人员在报告中写道:“结合主动控制系统和传感单元,完整的变色龙设备模型成功地检索了当地的背景颜色,并将其表面颜色与自然过渡特征瞬间匹配,成为下一代人工伪装的合格选择。他们的自然通讯纸。

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