章鱼的手臂上长满了吸盘,对很多事情都很方便,尤其是对于没有手指或对生拇指的生物来说。这些手臂还包含自己的微型神经系统,使头足类动物能够快速抓取和释放水面上和水中的物体。 弗吉尼亚理工大学和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员希望在一种名为 Octa-glove 的水下手套上重现这些特性,他们在最近的一篇《科学进展》论文中对此进行了描述。这种手套可以感知物体是否在触手可及的范围内,并且可以激活微小的吸盘,这些吸盘可以牢固地吸附在表面上并从表面上松开。 在陆地上,壁虎等动物利用范德华力等物理特性在攀爬时粘在墙上。但在潮湿或水下表面,陆地上的粘力就不那么有效了。虽然有些动物会分泌胶状物质来帮助它们抓住东西,但章鱼的粘性恰到好处,机器人工程师喜欢这种粘性。 [相关:工程师发明了一种具有类似壁虎抓握力的机械手] 章鱼在吸盘和环境之间产生压力差,以此作为将它们吸附在物体上的力(想象一下将一张纸放在嘴上并吸住它)。然后可以反转这种力以将其分离。在机器人系统中,可以使用空气马达在吸盘后面产生这种正压、负压或中性压力。这种特性本身就启发了不同版本的带吸盘的软机器人手臂。 但在这个新的原型中,受章鱼启发的单个弹性吸盘被放置在手套的指尖,研究人员将机械控制的吸盘与由一系列微型激光雷达设备驱动的传感系统结合起来,使用激光来感知物体的距离。 [相关:斯坦福研究人员希望让数码相机具有更好的深度感知能力] 当要抓取的物体在预先设定的某个距离内时,电机将激活粘性吸盘。使用这副手套,研究人员能够在水下拾起和举起扁平、圆形、坚硬和柔软的物品——金属玩具、勺子、水凝胶球、盘子、盒子和碗。他们还可以调整吸盘抓住某些表面的力度。 研究团队设想,这种特殊用途的手套可以帮助救援潜水员、科学家、水下考古学家、桥梁工程师和打捞人员更好地抓住可能打滑或易碎的物体,而不会挤压它们。 参见下面的 Octa-glove 实际操作: |
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