通用电气利用蠕虫和蟑螂启发，开发可以疏通任何管道的机器人

有堵塞的管道？通用电气（GE ）有一个可以提供帮助的新机器人。

每个住在老房子里的人都知道管道是地狱。最小的问题是水管工用金属蛇诅咒你的浴缸，或者更糟糕的是，一辆巨大的卡车穿过树丛，导致倒车困难。您甚至可能需要安装新管道。..只是为了访问你的旧的！这既荒谬又昂贵。

但是，如果有类似 Roomba （吸尘机器人）之类的东西可以让您的管道保持畅通呢？这正是 GE Research （通用电气研究所）在推出 Pipe-worm（管道蠕虫） 时正在开发的。它是一个长而柔软的机器人，它可以像蚯蚓一样在管道中移动，同时在黑暗中绘制路径，就像蟑螂一样。该工具首先是为城市基础设施设计的，但将来可能会进入房屋。

GE Research 的机械工程师 Deepak Trivedi 说：“你可以想象，你把它放在你的管道里，你就不必再考虑它了。”“因为机器人就住在那里，你不用担心它会照顾你的管道。”

该研究由 DARPA （美国国防高级研究计划局）资助，去年，通用电气分享了这款机器人的更强大版本，用于在土壤中挖掘隧道。另一方面，管道蠕虫被设想为我们现有基础设施的关键组成部分，作为监控、清洁甚至修复下水道和光纤管道以保持其运行的一种手段。

它是如何工作的？Pipe-worm 没有采用复杂的机械结构，而是利用了所谓的“软机器人”。它具有柔韧的布质身体，利用空气或油压像长长的有机肌肉一样膨胀和收缩。（一个简单的泵——想象一下气垫充气机——将安装在管道外为机器人提供动力。）

通过研究蚯蚓的运动，该团队设计了它的机器人，可以在没有轮子的情况下通过管道英寸移动。具体来说，微动的魔力归结为蠕动运动，这是一种违反直觉的肌肉几何形状。当管虫的肌肉收缩时，它们会收缩得更短，但会变得更宽。这种现象使蠕虫的前部变胖以更好地抓住管道，而后部则向前收缩。通过前后肌肉之间的定时驱动，管虫可以向前或向后移动，并推动或拉动。不要让它柔软的身体欺骗你。虽然它有蛇那么大，但它的人造肌肉异常强壮，能够推或拉数千磅。牵引重量很重要，因为目前，这个机器人依靠一根长长的脐带运行，为它提供空气或油压。

[照片：通用电气研究所]

Trivedi 解释道：“因为它功能强大，您可以做的不仅仅是检查。你可以用它来修理，打通脂肪堆，甚至焊接管道。与此同时，凯夫拉尔表皮经过了通用电气不愿透露的防水和其他涂层的处理，通过这个过程将管虫保持在一个整体。“

然而，动力和耐用性只是使机器人如此吸引人的部分原因。它的另一个重要特征是自主性——这受到蟑螂测绘能力的启发。蟑螂依靠两个触角穿过狭窄的空间。管虫的触角遍布全身。它们是简单的机制，并没有太大的意义。他们只知道他们弯曲的地方。但是，当使用机器学习算法进行增压时，这些数据足以让机器人在复杂的管道系统中缓慢前进，打开锐角并绘制斜坡。您可以将 Pipe-worm 放入管道中，它不仅会在系统周围找到自己的方式；它会为您绘制地图。

GE不会详细说明如何（出于竞争原因），但机器人可以永久居住在管道中，因为它的设计不会阻塞水流。至于它如何修复木屐？因为它有数千磅的力量，所以机器人可以推开大多数小东西。它还可以安装附件，例如 GE 最初为土壤隧道设计的钻头，可以粉碎坚硬的木屐。

基础设施的潜在好处令人难以置信。仅纽约市去年就花费了 1900 万美元来处理上述脂肪块（顺便说一下，这些脂肪块是一种不会降解的“可冲洗”湿巾、脂肪和肥皂的组合，会在下水道内形成硬块）。但机器人也可以轻松完成较小的工作。

Trivedi 说：“这个机器人的一个特点是它可以很容易地按比例缩小。这个有一两米长，但我们可以制造几厘米长的东西，并进入更小的管道。这些较小的管道可能在您的城市或家中找不到，但在飞机发动机等机械内部。”

那么我们什么时候才能看到管虫进入我们的城市，甚至我们的家呢？目前，通用电气的一位发言人表示：“我们正在与一些商业实体合作以评估该技术，并在未来几个月内对该技术进行试点。”

毫无疑问，更大规模的基础设施应用对 GE 来说可能更有利可图。但是，一个可以生活在任何家庭管道内以保持其清洁的机器人也非常吸引人——Trivedi 认为 GE 以商业为重点的工作可以降低成本，使机器人成为住宅现实。

Trivedi 说：“当然，就未来而言，这个机器人是由最常见的现成材料制成的。随着销量的增加，这肯定会成为零售客户可以买到的东西，而且非常便宜。”