受水母启发的机器人比自然的同行游得更好

 

　　北卡罗来纳州立大学机械和航空工程学助理教授杰因（Jin Yin）说：“我们以前的工作集中在制造受猎豹启发的软机器人上，尽管它们非常快，但它们的内脊仍然坚硬。”关于新作品的论文。“我们想制造 个没有内脊的完全软的机器人，它仍然利用在两个稳定状态之间切换的概念，以使软机器人更强大，更快速地运动。而我们受到启发的动物之 是水母。”

 

　　研究人员使用相同弹性聚合物的两个粘合层创建了他们的新软机器人。 层聚合物被预应力或拉伸。第二层没有预应力，并包含空气通道。

 

　　尹说：“我们可以通过将空气泵入通道层来使机器人'弯曲'，而我们可以通过控制预应力层的相对厚度来控制弯曲的方向。”

 

　　运作方式如下。当与第三无应力层（称为中间层）组合时，预应力层要沿特定方向移动。例如，您可能有 块聚合条，它已通过向两个方向拉动而被预加应力。将预应力材料附着到中间层后， 终结果将是 个想要弯曲的双层条，就像皱着眉头的脸 样。如果该双层条带（也称为预应力层）比带有空气通道的层薄，那么当空气被泵入通道层时，皱眉曲线将弯曲成微笑曲线。但是，如果预应力层的厚度比通道层的厚度大，则当空气被泵入通道层时，皱眉会变得越来越明显。无论哪种方式， 旦允许空气离开通道层，

 

　　实际上，这个简单的示例描述了由研究团队创建的 种软机器人，即快速移动的软履带。它像 个幼虫在ing缩身体，然后向前跳跃，迅速释放出储存的能量。

 

　　水母机器人稍微复杂 点，将预应力的盘状层沿四个方向拉伸（考虑将其同时向东和向西拉，然后同时向南和向北拉）。通道层也不同，由环形空气通道组成。 终结果是 个看起来像水母的圆顶。

 

　　当水母机器人“放松”时，圆顶像 个浅碗 样弯曲。当空气被泵入通道层时，圆顶迅速弯曲，将水推出并向前推动。在实验测试中，水母机器人的平均速度为每秒53.3毫米。考虑到研究人员检查的三种水母没有 个比平均每秒30毫米快，这还不错。

 

　　 后，研究人员创建了 个三叉抓地机器人-带有扭曲。大多数抓手在“放松”时会张开，并需要能量才能将其提起并从A点移动到B点。但是，Yin和他的合作者使用预应力层来创建抓手，其默认位置为紧握状态关闭。打开夹持器需要能量，但是 旦夹持器就位，夹持器便会返回其“静止”模式-保持货物紧紧。

 

　　尹说：“这样做的好处是，在运输过程中不需要能量来固定物体，这样效率更高。”