Mori3:用於太空旅行的多邊形變形機器人

2025/11/3 晚上9:08

Mori3:用於太空旅行的多邊形變形機器人

來自瑞士 École Polytechnique Fédérale de Lausanne(EPFL)機器人研究團隊發表了全球其中一款最先被提出、針對變形任務環境設計的機器人——Mori3。這款機器人雖還未為一般家庭使用所設計,但它代表「模組化、變形機器人」走向實用化的重要一步。

一、從實驗室走向太空/探索場景的「機器人模組化隊伍」

Mori3 的設計理念,是把「多邊形網格(polygon meshing)」的數位概念,以及「模組群體協作」的生物啟發,融合成機器人系統。

具體來說: 每個模組為三角形,具備連接、通訊、重構能力。 這些模組可以像拼圖般連結、拆解,從 2D 三角形構型變形為各式 3D 結構(例如平台、機械臂、移動構體)—即「物理多邊形網格化(physical polygon meshing)」。

研究團隊指出:「Our aim with Mori3 is to create a modular, origami-like robot that can be assembled and disassembled at will depending on the environment and task at hand. Mori3 can change its size, shape and function.」

二、設計與運作機制

  • 模組結構與連接機制 模組三角形外型,設計上便於多方向連結與彎折。 在「多邊形網格化」過程中,模組不僅組成靜態結構,也可動態變形與移動。 團隊指出,為了讓模組具備動作、連接、通訊、自主重構能力,機械、電子、控制系統都需突破傳統設計。

  • 功能能力(現階段)根據研究與新聞稿內容,Mori3 已展示以下能力:

    • 移動:模組重構成構體後能自主運動。
    • 拿取/搬運:模組組合可形成臂/構造以操作物體。
    • 與使用者互動/構型變化:系統可以在多種構型間迅速切換以適應任務。
  • 為何適合太空與探索環境 在太空或外太空探索任務中,體積與質量都非常受限。若每一任務都需特定機器人,則不切實際。Mori3 的模組化變形設計,正好回應此需求。 模組可被打包攜帶,抵達後在目的地重構成不同形態,用於維修、搭建、探測等。

三、應用場景(聚焦探索/太空任務)

  • 太空船或軌道站外部維修/組裝:Mori3 模組可變形成工具、支架、作業平台,於狹窄或複雜環境中工作。
  • 通信基礎設施或臨時構築體:在月球、火星或其他天體上,模組化結構可重構為通訊平台、探測基座。
  • 未知地形/多任務適應:探測地形多樣、環境不確定。Mori3 可根據任務需求與形態變化適應不同挑戰。

四、目前限制與研究挑戰

雖然為概念驗證(proof-of-concept),但尚未進入商用或大量任務部署階段。

作為通用平台,在某些專門任務上,其效率可能仍低於專用機器人。研究團隊亦明言:「Of course, a general-purpose robot like Mori3 will be less effective than specialized robots in certain areas.」

技術挑戰包含模組連接的穩定性、電源/通訊在模組間分配、控制系統對變形構型的適應、極端環境(如太空、真空、強輻射)下的可靠性。

在公開資訊中,尚 未 見明確資料指出 Mori3 已具備「摺衣服」、「開門」、「對話互動」等家用機器人級別功能。此為未來願景,而非已實現功能。

五、參考與研究資料

研究論文:Belke, C.H., Holdcroft, K., Sigrist, A. et al. “Morphological flexibility in robotic systems through physical polygon meshing.” Nature Machine Intelligence, 5, 669–675 (2023).

新聞稿/技術報導:EPFL 官方新聞稿 “Mori3: A Polygon Shapeshifting Robot for Space Travel” (2023年6月12日)

技術普及文章:TechExplorist “Groundbreaking polygon shape-changing robot for space exploration” (2023年9月)

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