看起來像極了手風琴的摺紙機器蛇未來有望參與特殊場合的搜救行動
丹麥科學家研發出一種摺紙蛇形機器人,有朝一日可以在災難現場搜尋倖存者,甚至探索其他星球。該裝置透過直線運動來移動,就像真正的蛇經常做的那樣。
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說到蛇在地面上移動,大多數人可能會聯想到爬行動物以水平S 形模式蠕動身體的樣子。但事實上,這種被稱為蛇行的運動方式只是蛇類常用的四種運動方式之一。
當蛇必須穿過狹窄的縫隙時,左右擺動身體是不可能的。相反,蛇會保持身體筆直,同時從頭部到尾部依次收縮和放鬆一系列肌肉。
由於蛇身底部的皮膚比蛇身兩側的皮膚更有彈性,因此每次肌肉收縮時,蛇身底部皮膚的伸展程度都比蛇身兩側的皮膚大。這導致底部皮膚反覆向前移動(相對於兩側),像輪胎胎面一樣緊貼地面,將蛇的身體向前拉。
這種運動方式稱為直線運動,新型機器蛇就是利用了這種運動方式。它是由工程博士生布爾庫-塞伊多奧盧和艾哈邁德-拉夫桑賈尼教授領導的團隊在南丹麥大學創造的。
機器人的身體由輕質複合紡織品連接而成,其中包含世界上最堅固的合成纖維–超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。這種紡織品像摺紙一樣經過雷射切割和折疊,然後經過熱壓,使每個部分形成一個波紋管。
每個部分的底部都有一個由相同紡織品製成的半透氣小袋。一根矽膠管沿著機器人的內側,將泵送的空氣脈衝送入這些小袋,使它們依次膨脹,然後隨著空氣從小袋中漏出而癟下去。當小袋子反覆經歷這個過程時,它們就會推動機器人前進。
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據說,與我們見過的其他蛇形機器人相比,丹麥的蛇形機器人要輕巧得多,製造成本也更低,另外,它的紡織品身體柔軟而有彈性,應該能讓它更好地擠進狹小的空間。當然,它還能在保持身體筆直的情況下向前移動。
目前,研究人員正在努力將氣泵安裝到機器人的身體上,同時提高機器人的速度,使其能夠轉向兩側。希望有一天,這種不受約束、自主、裝有感測器的機器人可以用於尋找被困在災難現場廢墟下的倖存者,或用於其他蛇形應用。
您可以在下面的影片中看到機器人蛇的行動。有關這項研究的論文最近發表在《設備》雜誌上。