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人類的很多發明靈感都來源于自然界中的一些動物，如飛機的靈感來源于飛行動物，雷達的發明受到了蝙蝠的啟發等等，而在機器人領域，一個不起眼的蚯蚓，引起了科學家們的關注，于是就有了蚯蚓形狀的軟體機器人。蚯蚓都是出色的穴居動物，可以輕松彎曲身體，穿過難以進入的空間，換句話說，蚯蚓式機器人可以到達許多目前還沒有辦法使用機器人到達的地方。
蚯蚓有一個特殊的器官，叫做前腸腺，位于它們的咽喉部位，蚯蚓在進食時，會把土壤或者有機物質吞入口中，然后通過咽喉送入前腸腺，前腸腺內有一些強有力的肌肉，可以將土壤和有機物質的混合物強行擠壓和磨碎。這個過程會產生很大的壓力，將土壤壓實成圓形，同時將有機物質和養分分離出來。在這個過程中，蚯蚓的身體不斷蠕動，幫助土壤松動并形成通道。蚯蚓的身體上還有很多細小的刺毛，可以在身體蠕動的同時與土壤產生摩擦力，進一步幫助挖掘通道。
想用機器人的方式復制出蚯蚓的行動能力并不是一件簡單的事情，相關部件的研發是需要循序漸進的。最近，模仿蚯蚓剛毛的設計已經出現了，它會給蚯蚓機器人的蠕動帶來幫助，此外，在它們的節段中復制流體也取得了進展，除流體本身填充和充當介質的作用外，還可以幫助機器人移動。
意大利理工學院 (IIT) 有一組專門研究軟機器人小組，研究人員開發的機器人會在伸展和收縮長度時兩側凸出的機構，用于蚯蚓機器人的本體，能實現這樣的效果原因是它使用正壓和負壓來產生向外并沿著機器人蠕蟲的長度方向的力，這種設計意味著機器人將會更接近于蚯蚓肌肉的運動方式，以獲得更好的機動能力。
據悉，目前研發的蚯蚓機器人的長度和重量與一個輕型啞鈴差不多，它的體內充滿了凝膠，使研究人員能夠更好地模擬蚯蚓的徑向運動。雖然它在平坦表面上的速度不如以前的一些設計快，但它能夠在人造土壤中移動得更深。
美國圣母大學的電氣工程師Yasemin Ozkan-Aydin根據對真實蚯蚓的觀察，設計了四種蚯蚓機器人。在得知意大利理工學院的機械部件新創新后，她十分贊賞這樣的設計，表示意大利理工學院小組的創新在機器人領域“非常重要”，因為他們的蚯蚓機器人的每個部分都具有向兩個方向擴展的能力，這使得它能夠創造一種蚯蚓式的運動，就像沿著它的身體移動的收縮和擴張波，能有利于機器人模仿蚯蚓進入到其他難以到達的地方。
而生物學家出身的機器人專家Barbara Mazzolai說，蚯蚓機器人就像她在實驗室的其他項目一樣，是一項很重要的仿生學研究，是動物給到的靈感啟發，但也就這意味著開發原型需要對蚯蚓生物學有基本的了解，而不能僅僅是模仿它的形狀。對于仿生蚯蚓機器人而言，需要有一個如蚯蚓身體一樣柔軟但堅固的結構，才能使蚯蚓機器人可以鉆入更深的泥土，完成設計這個機器人的最終目的。
美國通用電氣研究所曾推出過類似的仿生蚯蚓機器人，在美國國防高級研究計劃局對戰術隧道的解決方案發起邀約后，通用電氣曾研發過類似的機器人，同樣是源于對蚯蚓可以用一種很隱蔽的方式挖土的思考。雖然目前美國國防高級研究計劃院已經結束了戰術隧道挖掘的項目，但通用電氣和美國國防部仍舊隧道挖掘和定位導航等技術領域用長期固定的合作。
仿生學一直給人類帶來很多精彩的產品，仿生蚯蚓機器人作為仿生學和人工智能的結合產物，未來可以執行挖掘、維護、清洗等工作任務，能省去巨額的施工和維護成本，能深入到更多目前自動化機器所無法觸及到的地方。未來，軟體機器人和仿生機器人結合的市場空白，將會由更多類似的產品所彌補。
浙公網安備 33010602000006號
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