受太平洋鼴鼠蟹啟發的機器人可以用織物腿來實現垂直挖洞
小小的太平洋鼴鼠蟹(Emerita analoga)有一種獨特的天賦–它可以用它靈活的腿直接鑽進沙子裡。一個實驗性的新機器人復制了這種能力,並且它還可以擁有一些實際應用。該設備被稱為EMBUR(全稱EMerita BUrrowing Robot),由加利福尼亞大學伯克利分校的一個團隊開發。
跟啟發它的螃蟹一樣,該機器人利用其各向異性的腿垂直挖掘顆粒狀介質–各向異性允許材料在不同方向移動時表現出不同的特性。
螃蟹有10條腿,而EMBUR只有4條。跟螃蟹的情況一樣,機器人通過交替使用身體一側的所有腿進行挖掘,然後再使用另一側的所有腿進行掃蕩。在EMBUR上,每條腿都採取了可延伸金屬軸的形式,並有一條沿其縱向延伸的織物。
當腿在“動力衝程”中離開機器人的身體時,它就會拉長並將織物拉緊–這使得織物的作用有點像一個籃子,能收集和置換顆粒狀介質。當腿被拉回身體時它就會縮短,並導致織物下垂和穿過顆粒物,而不是收集它們。
通過快速重複這些動作,EMBUR可以相對快速地埋葬自己。並且,機器人關節上的所有開口都覆有一層橡膠膜,這使得它們能自由移動,與此同時還能防止顆粒物進入並堵塞一切。
在Hannah Stuart助理教授的領導下,科學家們現在正在努力使該機器人能在實際的沙子和泥土中挖掘。希望它的後代有一天能被用於評估農業和建築工地的土壤並從洋底收集科學數據,甚至還可以作為海洋車輛或航天器的錨。