科学家制作出模仿蜘蛛腿的软体机器人

导读 塔尔图大学理工学院的研究人员Indrek Must和Kadri-Ann Valdur仿照黄瓜蜘蛛的腿设计了一条机器人腿。与意大利理工学院合作开发的软体机器

塔尔图大学理工学院的研究人员Indrek Must和Kadri-Ann Valdur仿照黄瓜蜘蛛的腿设计了一条机器人腿。与意大利理工学院合作开发的软体机器人未来可以移动至人类无法到达的地方。

在生物体中,液体将器官、血管和整个肌肉骨骼系统结合在一起。例如,蜘蛛体内的血淋巴是一种类似血液的液体,它能够激活肌肉并增强外骨骼的灵活性。爱沙尼亚的黄瓜蜘蛛启发了科学家发明一种复杂的软体机器人,这种机器人的软体和硬体部分可以协同工作,并通过液体连接起来。

据软体机器人学副教授 Indrek Must 介绍,软体机器人的设计基于真实原因。“广义上讲,我们的目标是利用天然和人工材料构建与野生动物一样有效的系统。机器人腿可以接触精细的物体,并在与活蜘蛛相同的复杂环境中移动,”他解释道。

在《先进功能材料》杂志发表的一篇新研究论文中,研究人员展示了机器人脚如何接触报春花雄蕊、蜘蛛网和花粉粒。这证明了软机器人能够与非常小而精致的结构互动而不会损坏它们。

制造出来的腿只有小指甲那么大,由光固化树脂外骨骼和聚吡咯制成的人造肌肉组成。与天然肌肉类似,软机器人由电信号激活。整个外骨骼含有电解质溶液,该溶液包围着由树脂制成的较硬的肌腱和电活性聚合物人造肌肉。该溶液的作用类似于蜘蛛体内的血淋巴,影响外骨骼的特性和运动——液体使外骨骼更加灵活,由于聚合物形状的变化,腿部开始移动。

软体机器人的灵感来自野生动物。未来,机器人将能够在人类无法或无法到达的地方工作,例如在手术期间作为纳米机器人进入人体内部或在灾区搜寻幸存者。

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