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气动机器人水母

水母的独特运动使其成为机器人研究人员的流行研究模型,他们希望开发出效率更高的先进新机器。现在,科学家们正在展示一种受这些海洋生物启发的新型软机器人,它们利用空气通道以极快的速度游泳。

气动机器人水母

水母的独特运动使其成为机器人研究人员的流行研究模型,他们希望开发出效率更高的先进新机器。现在,科学家们正在展示一种受这些海洋生物启发的新型软机器人,它们利用空气通道以极快的速度游泳。

这种新型的软机器人是由北卡罗来纳州立大学和天普大学的科学家开发的,实际上是在他们早期的工作基础上开发的,该工作产生了受猎豹启发的快速移动机器人。该机器交替地将空气泵入和从两个执行器中抽出,以使坚硬的脊柱立即从一种弯曲状态弹到另一种弯曲状态。正如研究作者杰因(Jin Yin)解释的那样,最新的机器人就是这种方法的改编。

尹说:“我们以前的工作集中在制造受猎豹启发的软机器人上,尽管它们的速度非常快,但它们的内脊仍然坚硬。” “我们想制造一个没有内脊的完全软的机器人,它仍然利用在两个稳定状态之间切换的概念来使软机器人更强大,更快速地运动。而我们受到启发的动物之一就是水母。”

水母的游泳能效是海洋环境中无与伦比的。该团队试图通过使用聚合物圆盘来重现这一点,该聚合物圆盘通过在四个不同方向上拉伸而受到预应力,然后与另外两个非应力层组合在一起,其中一个具有空气通道。

这种聚合物圆盘叠层使软机器人可以在充满空气的空通道之间切换,使其处于像碗状弯曲的松弛状态和弯曲状态之间的弯曲状态,在该弯曲状态中,碗状形状会迅速自身反转成圆顶状。这会导致机器推开水并使其自身向前移动。

尹说:“我们可以通过将空气泵入通道层来使机器人’弯曲’,而我们可以通过控制预应力层的相对厚度来控制弯曲的方向。”

在测试中,该软机器人的平均速度为每秒53.3毫米,而作为研究的一部分,研究的三种水母物种中,没有一个运动速度超过每秒30毫米。

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