機器人前瞻(公眾號:robot_pro)
編譯 江宇
編輯 漠影
機器人前瞻4月25日消息,美國佐治亞理工學院的工程師們受微小寄生蠕蟲——線蟲的獨特運動方式啟發,開發出一種5英寸長的軟體機器人,能夠跳躍高達10英尺,相當于籃球框的高度。
這款無腿機器人由硅膠外殼和碳纖維骨架構成,設計靈感來自線蟲通過扭曲身體實現前后跳躍的驚人能力。
線蟲是地球上最常見的生物之一,盡管體型細?。ū热祟愵^發還細),卻能跳躍至自身體長20倍的高度,相當于人類躍上三層樓。
研究團隊利用高速攝像機觀察發現,線蟲通過身體彎曲形成“扭結”(kink)來儲存能量,從而實現前后跳躍。向后跳躍時,線蟲頭部上揚,身體中部收緊,形似人類蹲姿;向前跳躍時,線蟲頭部伸直,尾部高高翹起,形成類似立定跳遠的姿勢。
這種扭結機制使線蟲能在0.1毫秒內釋放能量,完成高效跳躍。
研究人員基于線蟲的跳躍機制,通過模擬和實驗打造了這款軟體機器人。
機器人采用硅膠材料,內置碳纖維骨架以增強跳躍能力。團隊發現,扭結不僅未削弱結構,反而成為儲存和釋放能量的關鍵,使機器人能快速、反復跳躍。
研究第一作者、佐治亞理工學院化學與生物分子工程系博士后Sunny Kumar表示,這一設計可用于開發能在復雜地形上跳躍的機器人,例如月球探測或搜救任務。
研究團隊指出,這種基于扭結的彈性系統簡單而高效,未來可利用碳纖維或其他材料制造能在多種地形上跳躍的機器人。
研究共同第一作者Ishant Tiwari強調,扭結在自然界中通常被視為缺陷,但在該研究中卻被轉化為優勢,展現了生物啟發工程的潛力。
來源:Techxplore
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