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什么是“蝸牛”機器人?靠水移動,甚至能倒掛在天花板上

2024-5-17 15:26:59 點擊:
自然界中,蝸牛可以在保持恒定的高吸力的同時在物體表面移動,而不需要多個粘合點,即使攜帶著沉重的殼,它們也能在各種墻面上隨意滑行,不會掉落。
英國布里斯托大學機器人實驗室的研究團隊受到這一特性的啟發,提出了一種名為“滑動吸力”的機構,并開發出了一款滑動能力可以與蝸牛相媲美的機器人,這款機器人能夠使用單個吸盤攀爬陡峭表面,甚至倒掛在天花板上。
蝸牛的滑動吸力行為的關鍵是粘液分泌,它可以減少摩擦并增強吸力。因此,研究團隊提出了人工滑動抽吸機構,利用類似蝸牛粘液的水作為人造粘液使吸盤能夠在表面上平穩滑動,由于水可以快速蒸發,并且蒸發后也不會有殘留的痕跡,所以這種機器人也相當清潔。 
經過實驗驗證,這款輕型機器人(96g)原型機能夠承載高達1公斤的有效載荷,理論上其甚至能夠承載高達5.03公斤的有效載荷。更令人驚訝的是,它在移動時能夠避開障礙物,并以高速運行,而且由于在粘合過程中不需要能量,所以機器人只在移動時需要電力,保持靜止狀態時(即使是倒掛)完全不消耗電力。
據悉,滑吸機器人具有低能耗、高粘附效率、高安全性、高負載能力和低復雜性等優點,為攀爬機器人、戶外巡檢機器人和運輸機器人等的開發提供了一條新的思路,相關成果也有望應用于風力渦輪機葉片、船體、飛機和摩天大樓窗戶等領域的清潔機器人。
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