哈佛大学科学家研发出了使用人造鳞状皮向前移动的软体机器人,这个软体机器人看起来有点像蛇。它其实是一个硅橡胶管。有一个地方与众不同,就是它的“皮肤”是一种用激光切割的三角形或圆形的薄而可拉伸的塑料片。
你知道吗?其实这个世界有一些可以爬遍整个地方的小型机器人。近日,据外媒The Verge报道,哈佛大学科学家研发出了使用人造鳞状皮向前移动的软体机器人,这个软体机器人看起来有点像蛇。它其实是一个硅橡胶管。有一个地方与众不同,就是它的“皮肤”是一种用激光切割的三角形或圆形的薄而可拉伸的塑料片。
当空气被泵入管内时,该软体机器人会膨胀并收缩,从而使得鳞片弹出,锚定在表面上,并将软体机器人向前拉。《科学·机器人学》(Science Robotics)发表的一项研究中,科学家们表明,人造蛇皮可以抵抗像沥青和混凝土这样的粗糙表面。将来,这些软体机器人的应用非常广泛,既可能会缩小并用于人体动脉内输送药物,也可用于需要在狭窄空间内爬行的灾难情况下。其实,在这之前科学家们已经受大自然启发研发了各种机器人,例如蜘蛛机器人,大象机器人等。此次科学家们以蛇为灵感设计出了该软体机器人。为了模仿蛇皮,哈佛大学博士后研究员 Ahmad Rafsanjani参照了日本称为kirigami的剪纸艺术。他用激光切割成线条、三角形、圆形或梯形的薄塑料片。然后将皮肤缠绕在由空气驱动的硅橡胶管上。 (空气通过管道泵送,或者由于带有泵,电池和传感器的小型控制单元。)
当硅橡胶管充气或放气时,软体机器人向前伸展,使鳞片弹起并抓住表面。过程中产生的摩擦推动机器人前进(但不是向后;研究人员仍然试图弄清楚)。软体机器人的鳞片皮很容易制作,并且可以省略工程师制作执行器以实现移动的复杂步骤。Rafsanjani和他的同事们也尝试了不同的比例形状:结果发现梯形是最有效的,允许更长的步幅。
虽然,该软体机器人的实现机制看起来很简单,但实际上却花了一年半的时间才得以完善。在全部问题得到解决之前,Rafsanjani制作了数百个皮肤和约50个软机器人。 他告诉The Verge,他们“需要很多设计细节来实现这样一个简单的动作”。
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