知道丶朝歌文化模仿猎豹的“最快”软体机器人来了
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【知道丶朝歌文化模仿猎豹的“最快”软体机器人来了】
图片来源：Jie Yin, NC State University
猎豹是陆地上奔跑速度最快的生物 ， 它们通过背部强健的肌肉控制脊柱的弯曲和伸展 ， 来实现高速奔跑 ， 追捕急支糖浆或是其他猎物 。 受猎豹的启发 ， 在发表于《科学·进展》的一篇论文中 ， 研究团队开发出一种新型的软体机器人 。 相比前几代 ， 这种新型的软体机器人跑得更快 ， 还能巧妙地抓取物体 。
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两个执行器中交替抽气 ， 让“小猎豹”的“控制脊柱的肌肉”在收缩和伸长的两种状态下交替变换 。
这些“小猎豹”软体机器人长约7厘米 ， 重约45克 ， 由两个软性气动执行器和一个弹性弹簧驱动的机械脊柱组成 ， 拥有“双稳态”脊柱结构 。 猎豹机器人奔跑时 ， 躯体会在脊背弯曲、四肢收缩交错的蹬地状态 ， 与脊背伸展、四肢伸长的腾空状态之间变换 ， 在蹬地或腾空至极限时 ， 气动执行器和弹簧的能量总和均处于最低点 ， 因此称作“双稳态” 。 机器人内部的两个执行器模拟脊柱 ， 在充气时能够分别向上和向下弯曲 。 通过空气泵交替弹开 ， 实现机器人正弓蹬地和反弓腾空的形态转换 。 这样的设计赋予了机器人“蹬地”的力量 ， 从而在地面上跃进 。
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“小猎豹”能够蹬地并跃进 ， 这使得它（上）的速度比其他软体机器人快出很多 。
研究人员指出 ， 以往的软体机器人只能在地面爬行 ， 这限制了它们的速度 。 此前 ， 软体机器人的最快速度是每秒移动0.8个体长 。 新一代的软性机器人能够在大约3Hz的低驱动频率下 ， 达到每秒2.7个体长（约187.5mm/s）的速度——是此前最快速度的3倍多 。
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“小猎豹”（左和上）在斜坡和水中的表现也比其他软体机器人好 。
除此之外 ， 这些新机器人甚至还能在陡峭的斜坡上奔跑 ， 在水中快速游泳 。 研究人员希望 ， 这些“小猎豹”未来能够帮助搜索和救援 ， 以及应用于工业生产中 。
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这种新型软体机器人还可以协同完成抓取作业 。
来源 | 环球科学
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