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[动图]这个软体机器人爬行的秘诀是人造蛇皮

字号+作者:cnBeta.COM 来源:cnBeta.COM 2018-02-22 10:48 我要评论() 收藏成功收藏本文

这个世界正在充斥着一些可以爬遍整个地方的小型机器人。当空气被泵入管内时,机器人会膨胀并收缩,从而使得鳞片弹出,锚定在表面上,并将机器人向前拉。'...

据外媒The Verge报道,这个世界正在充斥着一些可以爬遍整个地方的小型(令人毛骨悚然的)机器人。由哈佛大学科学家创造的最新研究成果使用人造鳞状皮向前移动 - 看起来有点像蛇。这个软体机器人只是一个硅橡胶管。但其特殊之处在于它的“皮肤” - 一种用激光切割的薄而可拉伸的塑料片。

三角形或圆形的切口类似于蛇皮上的鳞片。

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当空气被泵入管内时,机器人会膨胀并收缩,从而使得鳞片弹出,锚定在表面上,并将机器人向前拉。在周三发表在《科学·机器人学》(Science Robotics)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,这些机器人可能会缩小并用于在动脉内输送药物,或者在机器人需要在狭窄空间内爬行的灾难情况下。

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此前科学家已经受大自然启发研发了各种机器人。此次软体机器人的灵感来自蛇。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。)

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机器人以这种方式工作:当硅橡胶管充气或放气时,它向前伸展,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)。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:其中梯形是最有效的,允许更长的步幅。

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这个机制看起来很简单,但实际上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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