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研究人员开发出可以模仿卷须的植物机器人

2021-03-03 16:00:44 来源: 用户: 

意大利现在拥有世界上第一个可以像植物的卷须一样运动的软机器人。其他非飞行机器人使用机械臂在表面上急转直下,但这种机器人却可以在物体周围卷曲并像藤蔓一样攀爬表面。

细长型机器人的运动由相同的液压系统提供动力,该液压系统通过植物拖水。预计会影响可主动改变其形状的可穿戴设备的设计,例如可自动调节自身以适合患者牙齿和牙龈的软牙套。

它是由意大利理工学院(IIT)团队开发的,该团队由著名研究员Barbarra Mazzolai领导。她被认为是机器人领域最有影响力的女性专家之一,担任欧盟资助的软机器人项目“ Plantoid”的协调员,该项目最终创造了第一台工厂机器人。

Plantoid研究小组的成员专门研究不同领域。Mazzolai是生物学家和微系统工程师,而她的同事Edoardo Sinibaldi和Indrek Must分别是航空航天工程师和材料技术专家。(相关:工程师开发了一种“软机器人”,该机器人使用响应性材料在水中游泳。)

世界上第一台植物机器人使用相同的液压原理进行运动

植物是不动的,因此它们将运动行为与其生长联系在一起。它们的形状不断适应周围的环境,与空气接触的器官可以以复杂的方式移动以改善植物的生长。食肉植物可以在猎物上关闭叶子。同时,攀援植物的卷须可以长到足以缠绕物体的长度,如果支撑物不足,也可以解开。

IIT研究人员研究了植物如何利用内部水传输系统迁移。然后他们将系统复制到合成卷须中。

输水系统依靠渗透的水力原理。这是由胞质溶胶中的微小颗粒驱动的,胞浆是植物细胞内部发现的液体。

首先,研究人员确定了由液压渗透驱动的软机器人的合适尺寸。然后他们建造了类似于小卷须的机器人,这使它可以执行与真实植物相同的可逆运动。

液体驱动的软机器人像真正的攀爬植物一样运动

IIT设计的软机器人是由塑料制成的挠性管。它充满了包含离子的液体。当将电池连接到其上时,离子将被拉到卷须底部的柔性电极表面并被困在那里。

离子的迁移也会促使液体移动。反过来,液体也会驱动机器人设备移动。断开电池连接可以使运动反向,离子将返回到液体中。

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