据Science News for Students报道，每当提及机器人的时候，你可能会想到《机器人总动员》（Wall-E）中的机器，它的设计是为了完成许多无聊的任务，比如压缩垃圾 。 但如今的工程师们正在制造能做更多有趣工作的机器人，比如蛇形机器人将来可以在地震后寻找受害者，或者帮助医生进行手术 。 水下机器人也许能够带领鱼类远离环境灾难，人形机器人可以帮助患有疾病或身体残疾的人 。
为这些机器人编程并制造它们是非常吸引人的工作 。 许多研究人员对实验室中的机器进行修补，并编写计算机软件来控制它们 。 美国卡内基梅隆大学的豪维·乔塞特（Howie Choset）说：“它们是市面上最好的玩具 。 ”乔塞特是个机器人专家，主要从事机器人设计、编程以及制造工作 。
神奇的蛇形机器人
当乔塞特还是个孩子的时候，他对任何能移动的东西都感兴趣——汽车、火车、动物 。 他把马达放在小玩具汽车上，以让它们移动 。 后来，在高中时，他制造了类似于小型汽车的移动机器人 。
为了继续从事机器人研究工作，乔塞特在大学里学习计算机科学 。 但当他在帕萨迪纳的加州理工学院读研究生时，乔塞特发现同事们正在研究比遥控汽车更酷的东西——机器蛇 。 有些机器人只能向前、向后或左右移动 。 但是蛇形机器人可以扭曲着前往不同的方向，并且可以在许多不同的地形上前行 。 乔塞特总结道：“机器蛇比汽车有趣得多 。 ”
图1：乔塞特及其团队研发的机器蛇，它可向不同的方向扭曲前行 。 这些蛇形机器人可以滚动向前，慢慢地爬上某人的腿，甚至还会游泳
开始在卡内基梅隆大学工作后，乔塞特和同事们开始开发他们自己的蛇形机器人 。 典型的蛇形机器人由金属容器互相连接起来的，每个部分都由马达和电子部件在里面 。 乔塞特的团队给蛇形机器人编程，让它像真正的蛇那样移动，比如滑行和缓慢前进 。 这种机器人也会以不属于蛇的方式移动，比如滚动 。 乔塞特的蛇形机器人可以爬过草地，在池塘里游泳，甚至爬上旗杆 。
这些机器人还有另外一个特点：它们可以在狭小的空间中机动 。 乔塞特说：“蛇可以进入我们无法到达的地方，因此这种机器人也可以被用于挽救生命 。 ”举例来说，在地震发生之后，蛇形机器人也许能够帮助人们发现被困在倒塌建筑物中的人 。 对于救援人员来说，搜查那些建筑物是非常危险和困难的 。 但是，在配备了摄像头的蛇形机器人的帮助下，救援人员可以在废墟的安全距离外搜寻幸存者 。 在搜救人员的帮助下，乔塞特在德克萨斯州名为“灾难之城”的救援人员培训基地测试了他的机器人 。
但是乔塞特想知道，他的蛇形机器人是否在医学上也有用 。 对于有些心脏手术来说，医生必须打开病人的胸部，切开胸骨 。 而这些手术的恢复是非常痛苦的 。 如果医生可以通过在身体上开个小洞并发送细长的机器蛇来完成手术，结果会如何？乔塞特团队目前正与哈佛医学院的心脏外科医生马可·泽纳迪（Marco Zenati）合作研究这个想法 。
泽纳迪在胸部的塑料模型上练习使用机器人，然后在猪身上测试机器人 。 他给猪注入麻醉剂，这样它们就不会有任何感觉 。 然后，他在猪的胸腔下面挖了一个小洞，插入了30厘米长的蛇型机器人的“头” 。 利用操纵杆，泽纳迪让机器人移动到猪的心脏后部 。 然后他通过机器人的身体将手术工具穿过，并用这个工具在动物的心脏上进行手术 。 波士顿一家名叫Medrobotics的公司现在正在为接受外科手术的患者调整该技术 。
