作為美國工業巨頭和美國最大的公司之一，通用電氣在廚房用具，醫療保健，照明，發電，機器人等領域均有涉足。近日據外媒報道，通用電氣又研發了一款快速隧道挖掘機器人。

這種隧道機器人的開發是美國國防高級研究計劃局（DARPA）的“破壞者”項目的一部分，旨在開發更快、更有效的隧道挖掘方法，以支持關鍵軍事行動。

設計靈感來自于蠶和樹根

機器人的設計靈感來自于蠶和樹根。通過模仿蠶（土蟲）快速的節奏運動，使機器人能夠快速和有效地挖掘出我們的隧道。模仿樹根的規模和能力，通過研究根如何生長到地面，使機器人能夠產生更大的力量。

研究人員表示：事實證明，土蟲可能是地球上最多產的隧道制造者。樹根可以通過組織生長產生高壓，穿透高度壓縮的土壤和軟巖石。他們設計了一個長幾英尺的原型，用液壓人造肌肉模仿在土壤中移動的土蟲的靈活性，并且樹根的力量穿透軟巖石。

土蟲依靠充滿液體的被稱為“靜水骨架”的肌肉結構可以在底下活動。當它們移動時，其結構的某些部分徑向地擴展，以擴大隧道，同時錨定蠕蟲，而其他部分則變長，從而產生運動并進一步滲透到土壤中。

隧道軟機器人由大塊部分組成，它們就像無脊椎動物中充滿液體的“靜水骨架”。機器人的人造肌肉像真正的土蟲一樣運動，以推動它前進，而分段的設計也賦予它令人印象深刻的運動自由，并能夠機動到難以到達的地方。

依靠強大的人造肌肉，機器人能夠根據土壤條件自適應地改變其步態，使其具有多功能性。這種方法的另一個優點是，機器人可以創建隧道，而無需將任何材料帶到表面，從而具有高效性和隱身性。但特里維迪說，設計一個強大的機器人，用武力移動只是挑戰的一部分。另一種是使其能夠自主地在障礙物上導航，從而到達所需的目標位置，而無需利用全球定位系統。由于機器人在地下工作，因此需要為機器人建立自主和傳感能力，使機器人能夠在正確的位置移動和挖掘隧道。

（視頻以實際速度的 4 倍運行）GE生物啟發的巨型土蟲隧道機器人的演示。顯示機器人在位于紐約州尼斯卡烏納的GE研究機器人實驗室設立的測試裝置中挖掘泥土。

據介紹，這項研究的近期重點是實現 DARPA 計劃推進隧道技術的關鍵目標。到項目結束時，使機器人可以以每秒10厘米的速度移動，并挖掘一條長500米、直徑至少10厘米的隧道。

DARPA破壞者計劃的主要目標是使地下隧道的快速建設能夠支持各種軍事戰場行動。這些行動可包括支助救援任務或迅速向前線再補給關鍵彈藥。該機器人項目是破壞者計劃資助的三個新項目之一，旨在展示機器人、傳感和其他組件技術中超越當前商業鉆井能力的新能力的可行性。

應用前景不限于軍事行動

目前，這一項目已獲得美國國防高級研究計劃局（DARPA）250萬美元的研發基金，以確保該項目的持續進行。DARPA將其撥款作為“破壞者”項目的一部分，該項目旨在開發能夠“快速構建戰術隧道網絡”的技術，用于潛在的軍事應用。破壞者計劃的目標是證明快速構建戰術隧道網絡的可行性，以實現安全、響應的再補給。戰術隧道網絡可以提供安全的后勤支助基礎設施，例如在行動前預先部署補給品，或在部隊通過某一地區時為其提供持續的補給。快速鉆孔戰術隧道的能力可能有助于應急行動，如快速彈藥補給或救援任務。

除此之外，這項研究將在石油和天然氣勘探、公用事業、地質、環境以及其他行業也將有廣泛的應用前景。這不是機器人蠕蟲唯一可以使用的地方。研究人員還看到了更廣闊的應用場景，包括為高速互聯網鋪設電源線和光纖電纜，或用于工業檢查和維修任務。Trivedi 說：“如果你曾經在噴氣發動機或發電渦輪機的裂縫中查看過，我們看到了應用軟機器人平臺來檢查這些大型復雜機器內部，甚至進行復雜維修的潛力。

GE 已經開發和現場測試了用于噴氣發動機檢查和修理的新型蛇狀機器人。這些高度靈活的機器人允許以不同長度的尺度（從毫米到幾米）進入密閉和雜亂的環境，從而能夠就地執行許多維護操作，而無需昂貴的拆卸和重新組裝工業資產。