这条蛇像机器人可以爬的人工尺度和皮肤

从哈佛大学的一组研究人员约翰·A·保尔森工程和应用科学学院(海洋)制造的一个机器人可以像一条蛇爬行,没有刚性的部分。剪纸艺术,古代日本papercraft依靠削减改变属性的材料,被用来制作软机器人鳞片。当机器人会拉伸,其平面剪纸艺术表面会变成3 d-textured表面和地面就像一条蛇。

蛇可以爬到14英里每小时。他们还可以挤进一个紧密的空间,可以爬树和游泳。所有这一切成为可能,只是因为他们的鳞片。当一条蛇开始移动,其尺度控制地面和推动身体前进。这正是类似于起重吊钩时帮助冰滑的徒步旅行者建立立足点。这就是所谓的运动,由于摩擦。这是由鳞片的形状和定位的蛇。

艾哈迈德·拉夫桑贾尼,论文的第一作者和博士后研究员,说,“已经有很多研究近年来如何制造这些morphable,可伸缩结构。我们已经表明,剪纸艺术原则可以集成到软机器人实现运动的方式比较简单,比大多数先前的技术更快、更便宜。”研究人员开始制作机器人皮肤用一个简单的塑料薄膜。他们还放在一行的厘米级削减创建使用激光切割机。弹性体致动器周围的人员包装表看起来像一个管当削减了一次。

执行机构可以扩张和收缩与空气就像一个气球一样。剪纸艺术削减弹出当致动器扩展,形成一个粗糙表面可控制地面。当致动器呼出的空气,减少折叠放平,并推进履带。研究人员成功地建立一个独立的机器人。机器人有一个综合机载控制、传感、驱动和电源的尾巴。已经测试了爬行在哈佛大学的校园。该小组还尝试了许多形状。它包括一个三角形、圆和梯形形状。研究人员发现梯形削减给机器人步幅更因为他们像蛇鳞片的形状。

拉夫桑贾尼说,“我们表明,可以利用这些kirigami-skins的机车性能正确平衡的几何和驱动协议。”凯蒂Bertoldi,论文的资深作者说,“前进,这些组件可以进一步优化,提高系统的响应。我们相信kirigami-based战略途径打开一个新类的设计软爬虫”。威廉和Ami Kuan Danoff应用力学教授Bertoldi,说,“这些全地形软机器人有一天穿越困难环境探索、检查、监控和搜救任务或者执行复杂的腹腔镜医疗程序”。