开发可部署生物混合机器人系统,DARPA启动“杂交体”项目

文摘   2025-01-08 22:51   北京  
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20251月,DARPA国防科学办公室启动“杂交体”(HyBRIDS)项目,意图开发可部署生物混合机器人系统。

人造黄貂鱼(图源:哈佛大学)

背景情况

目前,机器人系统在众多国家安全环境中得到应用,但是很多作战环境和应用仍然超出现有技术范围。机器人系统从大自然获得解决方案灵感,但是生物系统性能仍然显著超越机器人系统。

近期工程学和生物学的融合发展,推动生物混合机器人系统的发展。生物混合机器人系统结合生物与合成部件,在韧性、灵敏度、适应性和效率等方面具有优势。但是生物混合机器人系统性能有限,仍然局限于受控的实验室环境,难以部署到复杂的现实环境。

项目目标

“杂交体”项目旨在通过理解和控制合成与生物部件的集成,实现期望的系统性能,解决开发可部署生物混合机器人系统的重大工程和设计挑战

DARPA要求,项目开发的技术和方法应定量、可复制、可重复,适于以不同规模向各应用领域推广。

主要挑战

“杂交体”项目拟解决的重大挑战主要包括:

一是生物部件集成进入机器人平台。获得性能良好的、当前不存在的生物材料需要创新。需要系统评估潜在部件,以及开发修改生物材料的方法,增强系统集成和其他性能。

二是集成生物与合成材料的稳健设计方法。需要改进计算机辅助方法,以表示、分析并预测系统级和部件级性能与效能之间的关系。

三是实现定量表征接口的方法。能够随时间推移系统测量效能的方法,支持获得韧性多向接口,传输信息、能量、载荷和材料。

四是克服通用部署障碍的技术。关注稳健、可重复的策略,协助解决大规模共享需求,例如维持生物部件的运行完整性。

突袭鼠评

DARPA表示,该项目若成功,将扩展生物混合机器人系统的能力,使其超越传统机器人的能力,具有改进获独特的能力。

远期,是否可支持发展伪装成自然生物的作战机器人,比如“生物混合机器蚊”?

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