阿楠1 年前

仿生機器人複製蚯蚓功能,勘探、搜救不NG!


最新仿生機器人模仿蚯蚓,利用五個可蠕動的軟式驅動器,把蚯蚓在土壤中的蠕動功能發揮得淋漓盡致!這款蚯蚓機器人擅於地下勘探,甚至還能在搜救任務中尋找倖存者,有望成為災難中的救人英雄。

以蚯蚓為開發靈感的機器人,以蠕動的方式來鑽地

蚯蚓如何蠕動?

蚯蚓的身體由多個充滿液體的節肢組成,每個節肢都有一塊圓形肌肉圍繞著,還有沿著蚯蚓身體長度而延伸的縱向肌肉。當相鄰節肢的圓形肌肉收縮時,蚯蚓的那個節肢部分會變得更長、更細;反之,當別的縱向肌肉收縮時,蚯蚓的那個節肢部分會變得更短、更胖。
蚯蚓就是利用這兩種連續收縮,把「脂肪波」從牠的鼻子傳送到牠的尾巴,而這些「脂肪浪」連同蚯蚓身上能夠抓住泥土的剛毛,使得蚯蚓能夠穿梭土壤。
義大利理工學院的教授就是仿照蚯蚓的蠕動機制,打造出幾乎與蚯蚓相同的機器人。
機器人在模仿泥土的顆粒狀介質中展示它的挖洞能力

蚯蚓機器人的組成技術

蚯蚓機器人總長45厘米,由五個相連的「蠕動軟致動器」(PSA) 組成,而每個PSA都由一個有點像微型乾燥器的通風軟管(內部波紋管),以及一個具備軟彈性體的「皮膚」和密封在兩者之間的黏性流體組成。
當空氣被泵入時,波紋管會變長,從而拉伸皮膚並令液體形成薄層——換句話說,PSA會變得又長又瘦。然而,當空氣被抽出時,波紋管會縮短,壓縮流體會將皮膚向外推,所以PSA會變得又短又胖。
只要按順序連續激活PSA,再加上模仿剛毛的小型外部摩擦墊的一些幫助,蚯蚓機器人就能穿過平面、管道和顆粒介質,實現遁地的功能。
該機器人目前以每秒1.35毫米的速度移動,形態與蚯蚓無異

蚯蚓機器人的應用前景

蚯蚓機器人能夠探索地底世界,也能在地震等災難中進行搜救行動,這是人類開發機器人,繼而讓機器人為人類服務的初衷,也是仿生技術的發明目的。
其實,這不是第一個蚯蚓機器人,但麻省理工學院的科學團隊正利用這項技術開發更多的仿生科技,相信未來不少機器人的外形與功能都與大自然的動植物相近,您認為這樣會增加人類對機器人的親切感嗎?歡迎來到耐美知識的社群與我們互動,一起聊聊您最想仿生什麼樣的機器人?
參考資料

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