有堵塞的管道？通用電氣（GE ）有一個(gè)可以提供幫助的新機(jī)器人。

每個(gè)住在老房子里的人都知道管道是地獄。最小的問(wèn)題是水管工用金屬蛇詛咒你的浴缸，或者更糟糕的是，一輛巨大的卡車穿過(guò)樹(shù)叢，導(dǎo)致倒車?yán)щy。您甚至可能需要安裝新管道。..只是為了訪問(wèn)你的舊的！這既荒謬又昂貴。

但是，如果有類似 Roomba （吸塵機(jī)器人）之類的東西可以讓您的管道保持暢通呢？這正是 GE Research （通用電氣研究所）在推出 Pipe-worm（管道蠕蟲(chóng)） 時(shí)正在開(kāi)發(fā)的。它是一個(gè)長(zhǎng)而柔軟的機(jī)器人，它可以像蚯蚓一樣在管道中移動(dòng)，同時(shí)在黑暗中繪制路徑，就像蟑螂一樣。該工具首先是為城市基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的，但將來(lái)可能會(huì)進(jìn)入房屋。

GE Research 的機(jī)械工程師 Deepak Trivedi 說(shuō)：“你可以想象，你把它放在你的管道里，你就不必再考慮它了?！薄耙?yàn)闄C(jī)器人就住在那里，你不用擔(dān)心它會(huì)照顧你的管道?！?/p>

該研究由 DARPA （美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局）資助，去年，通用電氣分享了這款機(jī)器人的更強(qiáng)大版本，用于在土壤中挖掘隧道。另一方面，管道蠕蟲(chóng)被設(shè)想為我們現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，作為監(jiān)控、清潔甚至修復(fù)下水道和光纖管道以保持其運(yùn)行的一種手段。

它是如何工作的？Pipe-worm 沒(méi)有采用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，而是利用了所謂的“軟機(jī)器人”。它具有柔韌的布質(zhì)身體，利用空氣或油壓像長(zhǎng)長(zhǎng)的有機(jī)肌肉一樣膨脹和收縮。（一個(gè)簡(jiǎn)單的泵——想象一下氣墊充氣機(jī)——將安裝在管道外為機(jī)器人提供動(dòng)力。）

通過(guò)研究蚯蚓的運(yùn)動(dòng)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了它的機(jī)器人，可以在沒(méi)有輪子的情況下通過(guò)管道英寸移動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，微動(dòng)的魔力歸結(jié)為蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這是一種違反直覺(jué)的肌肉幾何形狀。當(dāng)管蟲(chóng)的肌肉收縮時(shí)，它們會(huì)收縮得更短，但會(huì)變得更寬。這種現(xiàn)象使蠕蟲(chóng)的前部變胖以更好地抓住管道，而后部則向前收縮。通過(guò)前后肌肉之間的定時(shí)驅(qū)動(dòng)，管蟲(chóng)可以向前或向后移動(dòng)，并推動(dòng)或拉動(dòng)。不要讓它柔軟的身體欺騙你。雖然它有蛇那么大，但它的人造肌肉異常強(qiáng)壯，能夠推或拉數(shù)千磅。牽引重量很重要，因?yàn)槟壳?，這個(gè)機(jī)器人依靠一根長(zhǎng)長(zhǎng)的臍帶運(yùn)行，為它提供空氣或油壓。

[照片：通用電氣研究所]

Trivedi 解釋道：“因?yàn)樗δ軓?qiáng)大，您可以做的不僅僅是檢查。你可以用它來(lái)修理，打通脂肪堆，甚至焊接管道。與此同時(shí)，凱夫拉爾表皮經(jīng)過(guò)了通用電氣不愿透露的防水和其他涂層的處理，通過(guò)這個(gè)過(guò)程將管蟲(chóng)保持在一個(gè)整體?！?/p>

然而，動(dòng)力和耐用性只是使機(jī)器人如此吸引人的部分原因。它的另一個(gè)重要特征是自主性——這受到蟑螂測(cè)繪能力的啟發(fā)。蟑螂依靠?jī)蓚€(gè)觸角穿過(guò)狹窄的空間。管蟲(chóng)的觸角遍布全身。它們是簡(jiǎn)單的機(jī)制，并沒(méi)有太大的意義。他們只知道他們彎曲的地方。但是，當(dāng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行增壓時(shí)，這些數(shù)據(jù)足以讓機(jī)器人在復(fù)雜的管道系統(tǒng)中緩慢前進(jìn)，打開(kāi)銳角并繪制斜坡。您可以將 Pipe-worm 放入管道中，它不僅會(huì)在系統(tǒng)周圍找到自己的方式；它會(huì)為您繪制地圖。

GE不會(huì)詳細(xì)說(shuō)明如何（出于競(jìng)爭(zhēng)原因），但機(jī)器人可以永久居住在管道中，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)不會(huì)阻塞水流。至于它如何修復(fù)木屐？因?yàn)樗袛?shù)千磅的力量，所以機(jī)器人可以推開(kāi)大多數(shù)小東西。它還可以安裝附件，例如 GE 最初為土壤隧道設(shè)計(jì)的鉆頭，可以粉碎堅(jiān)硬的木屐。

基礎(chǔ)設(shè)施的潛在好處令人難以置信。僅紐約市去年就花費(fèi)了 1900 萬(wàn)美元來(lái)處理上述脂肪塊（順便說(shuō)一下，這些脂肪塊是一種不會(huì)降解的“可沖洗”濕巾、脂肪和肥皂的組合，會(huì)在下水道內(nèi)形成硬塊）。但機(jī)器人也可以輕松完成較小的工作。

Trivedi 說(shuō)：“這個(gè)機(jī)器人的一個(gè)特點(diǎn)是它可以很容易地按比例縮小。這個(gè)有一兩米長(zhǎng)，但我們可以制造幾厘米長(zhǎng)的東西，并進(jìn)入更小的管道。這些較小的管道可能在您的城市或家中找不到，但在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械內(nèi)部?！?/p>

那么我們什么時(shí)候才能看到管蟲(chóng)進(jìn)入我們的城市，甚至我們的家呢？目前，通用電氣的一位發(fā)言人表示：“我們正在與一些商業(yè)實(shí)體合作以評(píng)估該技術(shù)，并在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)?！?/p>

毫無(wú)疑問(wèn)，更大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用對(duì) GE 來(lái)說(shuō)可能更有利可圖。但是，一個(gè)可以生活在任何家庭管道內(nèi)以保持其清潔的機(jī)器人也非常吸引人——Trivedi 認(rèn)為 GE 以商業(yè)為重點(diǎn)的工作可以降低成本，使機(jī)器人成為住宅現(xiàn)實(shí)。

Trivedi 說(shuō)：“當(dāng)然，就未來(lái)而言，這個(gè)機(jī)器人是由最常見(jiàn)的現(xiàn)成材料制成的。隨著銷量的增加，這肯定會(huì)成為零售客戶可以買到的東西，而且非常便宜?！?/p>