死蜘蛛转世成为机械臂：人们求之不得的微型气动抓手来了
发布时间：2022-07-29 09:20:30 所属栏目：大数据 来源：互联网
导读：自然界给机器人研发带来很多灵感，仿生机器人层出不穷。但用真实动物身体做组件的机器人，你见过吗？ 我们知道，蜘蛛的负重能力是非常强大的，它们可以承载大于自身重量的物体。但人们想制造一个功能类似的机器人是极为困难的。莱斯大学的这项研究直接利用了
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自然界给机器人研发带来很多灵感，仿生机器人层出不穷。但用真实动物身体做组件的机器人，你见过吗？ 我们知道，蜘蛛的负重能力是非常强大的，它们可以承载大于自身重量的物体。但人们想制造一个功能类似的机器人是极为困难的。莱斯大学的这项研究直接利用了蜘蛛本身的优势。 活体蜘蛛通过调整血压来控制四肢，较高的压力会使肢体伸展，当体内的血压降低时，由于缺乏血压来平衡屈肌的力量，肢体就会卷曲，蜷缩起来。 研究者认为可以借助这一原理驱动一只死蜘蛛的肢体。他们把注射型针头插在蜘蛛的尸体上，向内注入一些空气，蜘蛛所有的腿就会膨胀并伸直，进而控制死蜘蛛的肢体伸缩： 我们来看看这个「蜘蛛抓手」都能做什么，抓起另一只蜘蛛： 操纵电路板： 在这项工作中，研究者使用无生命生物（死蜘蛛，狼蛛）的完整身体作为生物驱动器（如图 1），研究人员表示这是迈向 necrobotics 研究领域的第一步。该研究的策略与仿生方法不同，在仿生方法中，研究人员从蜘蛛的物理形态中寻找设计理念，随后在复杂的工程系统中实施。这项研究也不同于生物混合系统，不需要用活的或活性的生物材料作为基础，因此不需要精细的维护。 该研究利用蜘蛛的尸体来创建气动驱动抓手，只需一个简单的组装步骤即可实现全部功能，这能够规避制造流体驱动设备的繁琐步骤。 例如，PneuNet 抓手通常需要 3D 打印模具、需要铸造和组装多个不同组件，以及需要数小时或数天才能固化的弹性体，比较繁琐。而该研究利用蜘蛛尸体实现的气动抓手可以举起 1.3 倍于自身重量的物体，产生 0.35 mN 的峰值夹持力，并且可以承受约 700 次驱动循环。 研究者制作蜘蛛抓手的过程大致如下：将针头插入蜘蛛尸体的前体区域，并用胶水将针头固定在蜘蛛的身体上以形成密封（图 1b）。从插入针头到设置胶水以创建一个完全可操作的抓手，大约十分钟内即可完成。 蜘蛛通过主动收缩前体中的肌肉来伸展每条腿，以增加其内部液压。对于蜘蛛抓手，外部气动压力源取代了蜘蛛中自有的调节作用，当蜘蛛内的压力增加到大气压力以上时，驱动四肢（图 1c）。加压和减压分别导致蜘蛛的所有腿同时打开和关闭，有效地充当抓手。 （编辑：无锡站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |