科學(xué)家制作出模仿蜘蛛腿的軟體機(jī)器人
塔爾圖大學(xué)理工學(xué)院的研究人員Indrek Must和Kadri-Ann Valdur仿照黃瓜蜘蛛的腿設(shè)計(jì)了一條機(jī)器人腿。與意大利理工學(xué)院合作開發(fā)的軟體機(jī)器人未來可以移動(dòng)至人類無法到達(dá)的地方。
在生物體中,液體將器官、血管和整個(gè)肌肉骨骼系統(tǒng)結(jié)合在一起。例如,蜘蛛體內(nèi)的血淋巴是一種類似血液的液體,它能夠激活肌肉并增強(qiáng)外骨骼的靈活性。愛沙尼亞的黃瓜蜘蛛啟發(fā)了科學(xué)家發(fā)明一種復(fù)雜的軟體機(jī)器人,這種機(jī)器人的軟體和硬體部分可以協(xié)同工作,并通過液體連接起來。
據(jù)軟體機(jī)器人學(xué)副教授 Indrek Must 介紹,軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)基于真實(shí)原因。“廣義上講,我們的目標(biāo)是利用天然和人工材料構(gòu)建與野生動(dòng)物一樣有效的系統(tǒng)。機(jī)器人腿可以接觸精細(xì)的物體,并在與活蜘蛛相同的復(fù)雜環(huán)境中移動(dòng),”他解釋道。
在《先進(jìn)功能材料》雜志發(fā)表的一篇新研究論文中,研究人員展示了機(jī)器人腳如何接觸報(bào)春花雄蕊、蜘蛛網(wǎng)和花粉粒。這證明了軟機(jī)器人能夠與非常小而精致的結(jié)構(gòu)互動(dòng)而不會(huì)損壞它們。
制造出來的腿只有小指甲那么大,由光固化樹脂外骨骼和聚吡咯制成的人造肌肉組成。與天然肌肉類似,軟機(jī)器人由電信號(hào)激活。整個(gè)外骨骼含有電解質(zhì)溶液,該溶液包圍著由樹脂制成的較硬的肌腱和電活性聚合物人造肌肉。該溶液的作用類似于蜘蛛體內(nèi)的血淋巴,影響外骨骼的特性和運(yùn)動(dòng)——液體使外骨骼更加靈活,由于聚合物形狀的變化,腿部開始移動(dòng)。
軟體機(jī)器人的靈感來自野生動(dòng)物。未來,機(jī)器人將能夠在人類無法或無法到達(dá)的地方工作,例如在手術(shù)期間作為納米機(jī)器人進(jìn)入人體內(nèi)部或在災(zāi)區(qū)搜尋幸存者。
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