以大象鼻為靈感科學家研發可抓取220倍於自身重量的柔性抓手
以變色龍的舌頭、壁虎的角以及章魚的觸角等為啟發,我們已經開發出了很多的柔性機器人。現在來自澳大利亞的一支團隊模仿大象的鼻子,即使在狹窄的空間裡也能撿拾和釋放物體。
這個項目由澳大利亞新南威爾士大學(UNSW)的Thanh Nho Do 博士領導,他們以大象的鼻子為靈感,通過彎曲來抓取物體。他表示:“大象,蟒蛇或章魚之類的動物會利用其柔軟,連續的身體結構來抓緊物體,同時增加接觸和穩定性,這使它們易於探索,抓握和操縱物體。這些動物之所以能夠做到這一點,是因為高度敏感的器官,觸摸感以及無剛性骨骼的數千種肌肉的力量共同作用–例如,一頭大象的軀幹具有多達40,000塊肌肉。”
科學團隊打造的柔性機器人由柔軟的織物製成,並使用小型液壓裝置抓取大小和重量不同的物體。它可以用來撿拾帶有孔的笨重物體,例如帶手柄的杯子,但也很纖細,可以從狹窄的空間中取回物品,例如從空心管內部的筆中取出物品。
Do 博士表示:“該設備還具備增強的實時壓力傳感器,其靈敏度是傳統設計的15倍,並且可以檢測所需的抓地力,以防止損壞所搬運的物體。此外該具備溫度激活的機制,通過更改溫度從而將抓手從柔軟變得堅硬,從而讓抓手能夠抓住各種形狀和重量的物體,最高能夠抓取重量是抓手220 倍的物體”。
在測試中,重量為8.2克(0.3盎司)的原型抓手能夠舉起1.8千克(4磅)的物體,重量是其自身質量的220倍以上。該團隊現在正在努力將抓具集成到機械臂的末端,並將其與之前開發的觸覺反饋設備結合起來,希望能在12到16個月內將該技術商業化。