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快科技受猎豹启发：研究人员开发出迄今为止最快的软体机器人


【快科技受猎豹启发：研究人员开发出迄今为止最快的软体机器人】5月8日 ， 北卡罗莱纳州立大学机械和航空航天工程助理教授Jie Yin在《科学进展》杂志上发表了一篇题为“利用弹性不稳定性实现放大性能（LEAP）：受脊柱启发的高速和高强度软机器人”的论文 。
受猎豹生物力学的启发 ， 研究人员开发了一种新型的软机器人 ， 相比前几代的软机器人 ， 它在固体表面或水中能够更快地移动 。
新的软式机器人还能够抓取精致的物体 ， 甚至有足够的力量举起重物 。
Jie Yin说：“猎豹是陆地上速度最快的动物 ， 它的速度和力量来自于脊椎的弯曲 。 ”
“我们受到猎豹的启发 ， 创造了一种软机器人 ， 它有一个弹簧驱动的‘双稳定’脊柱 ， 这意味着机器人有两种稳定状态 。 ”

快科技受猎豹启发：研究人员开发出迄今为止最快的软体机器人
本文插图

Jie Yin表示：“我们可以通过将空气抽到这个柔软的硅胶机器人的管道中 ， 在这些稳定状态之间快速切换 。 ”
在这两种状态之间切换释放了大量的能量 ， 使机器人能够快速对地面施加力 。
这也使得机器人能够在水面上飞奔 ， 这意味着它的脚已经离开了地面 。
Jie Yin说：“以前的软机器人是爬行机器人 ， 一直与地面保持接触 。 这限制了它们的速度 。 ”
此前的软体机器人可以在平坦的固体表面上以每秒0.8个身体长度的速度移动 。
而这种新型的软体机器人能在约3Hz的低驱动频率下达到每秒2.7个人体长度的速度——比前代快三倍以上 。
据报道 ， 这种会“飞奔”的LEAP机器人大约7厘米长 ， 45克重 。
据悉 ， 这些新型机器人还能在陡峭的斜坡上奔跑 ， 这对于对地面施加较小作用力的软机器人来说 ， 是一个很大的挑战 ， 甚至根本不可能完成 。
研究人员还证明 ， LEAP设计可以提高软体机器人的游泳速度 。 一个LEAP机器人能够以每秒0.78个身体长度的速度游泳 ， 而之前最快的游泳软式机器人的速度是每秒0.7个身体长度 。
Jie Yin说：“我们还演示了几个软机器人的协同工作 ， 比如用钳子抓取物体 。 通过调整机器人施加的力 ， 我们能够举起像鸡蛋一样精致的物体 ， 以及重达10公斤或更多的物体 。 ”
研究人员指出 ， 这项工作还在初试阶段 ， 他们乐观地认为 ， 通过修改设计 ， 可以使LEAP机器人变得更快、更强 。
Jie Yin补充说：“潜在的应用包括搜索和救援技术 ， 速度与工业制造机器人都是至关重要的 。 我们也愿意与私营部门合作 ， 然后以微调的方式将这项技术融入他们的业务 。 ”

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