爱沙尼亚塔尔图大学技术研究所的研究员Indrek Must和Kadri-Ann Valdur利用黄瓜蛛的腿为灵感,成功地构建了一条机器人腿。这些革命性的软体机器人与意大利技术研究所合作开发,有望对机器人行业产生强大的影响,使机器能够在人类无法进入的地方机动,或者根本不需要它们出现的地方。
模仿自然的复杂设计
研究人员受到自然界如何利用复杂的生物结构来完成功能的启发。因此,他们试图模仿其他生物体用来有效完成功能的精细生理过程。另一方面,在有机体中,液体负责传导这些器官,还有血管和肌骨系统。
例如,黄瓜蛛等蜘蛛体内的血液状液体(血淋巴)使得肌肉活动,外骨骼保持柔软。在这个概念的基础上,研究人员制备了一种高度人工的软体机器人,它具有柔软和脆弱的关节,与液体介质和柔软开关相连。
显著的能力和潜在应用
软体机器人博士Indrek Must是软体机器人副教授,他解释了该项目的科学基础。他表示,他们的目标是创造出能够像野外的昆虫一样完成功能的人工和生物材料系统。机器人腿可以像活体蜘蛛一样与敏感物品互动,并在不确定的环境中导航。
这款软体机器人在印度先进功能材料期刊上发布的科学论文中展示了它的能力。机器人的脚可以轻轻触碰小结构,如一朵报春花的雄蕊、蜘蛛网和花粉颗粒,而不会通过接触留下任何痕迹,从而展示了它与精细物体或环境的非侵入性互动能力。
这款人工腿的尺寸与小指甲一样大。它由一个光固化树脂外壳和一个由聚吡咯组成的人工肌肉构成。这样的机器人与自然肌肉之间的关系就像电信号一样。整个外骨骼充满了覆盖聚酰胺腱和电活性聚合物的电解质溶液。
软体机器人研究
软体机器人是一项出色的技术,它将自然原理无缝地融入到我们美丽的世界中,具有光明的前景。机器人的功能不仅可以在人类感兴趣的自然环境中发挥作用,例如在人体内进行手术时使用纳米机器人,或者在搜寻幸存者的灾难救援中进行,还可以执行人类无法完成的专业角色。
塔尔图大学的突破性研究案例清楚地示范了跨学科工作和机器人在医疗领域的转型能力,同时也对搜索和救援任务做出了贡献。自然是机器自动化创新的灵感来源,这充分证明随着技术的不断进步,机器人的未来将由此塑造,并为人类的探索和发现开辟更多途径。