章鱼仿生手套可牢牢抓住水下物体

天天见闻 天天见闻 2022-07-17 军事 阅读: 222
摘要: 受章鱼启发设计的手套在实验室中拾取水下的各种物体。科技日报北京7月14日电 美国弗吉尼亚理工大学迈克尔巴特利特领导的一个研究团队受章鱼的启发,开发出一种章鱼仿生手套,能够牢牢抓住水下物体。机械工程系助理教授巴特利特表示,大自然中,章鱼强大的粘合力是其灵感来源。研究人员表示,将来这种手套可能在水下抓取软机器人领域派上用场,也能用于相关辅助技术和医疗保健中,以及在组装和操控潮湿物体时发挥作用。
原标题:章鱼仿生手套可牢牢抓住水下物体


受章鱼启发设计的手套在实验室中拾取水下的各种物体。

图片来源:美国弗吉尼亚理工大学

科技日报北京7月14日电 (实习记者张佳欣)美国弗吉尼亚理工大学迈克尔・巴特利特领导的一个研究团队受章鱼的启发,开发出一种章鱼仿生手套,能够牢牢抓住水下物体。他们的研究被选为13日《科学进展》的封面。

任何曾试图在水中抓住游动的鱼的人都知道,人类在陆地上游刃有余的手指很难抓住水下物体。机械工程系助理教授巴特利特表示,大自然中,章鱼强大的粘合力是其灵感来源。

章鱼,又称八爪鱼,是地球上最独特的生物之一。它们的八只手臂可以在水生环境中抓住无数物体。这些手臂上覆盖着由肌肉和神经系统控制的吸盘,每个吸盘形状像柱塞的末端,提供了强大的抓取能力。在吸盘的宽阔外缘与物体形成密封后,肌肉收缩并放松边缘后面的杯状区域,以增加和释放压力。当许多吸盘贴住物体时,就会产生一种强力黏合剂。

研究人员表示,章鱼可根据需要迅速激活和释放黏合剂,还可通过处理不同的化学和机械传感器的信息,控制着八只手臂上的2000多个吸盘。

此次,研究人员设计了一种可发挥与章鱼吸盘相同功能的手套,称为“八爪手套”(Octa-glove)。

通过将柔软的、响应性强的黏合材料与嵌入式电子设备(一组微型激光雷达光学接近传感器)相结合,研究人员使手套成功模拟了章鱼的神经和肌肉系统。只需要将手套移向一个物体,它就会对物体进行抓取。整个过程中,佩戴者无需进行任何按钮操作。

在测试中,研究人员利用手套迅速捡起和释放平板物体、金属玩具、圆柱体、曲柄勺子,以及超软的水凝胶球。通过重新配置传感器网络以利用所有传感器进行物体检测,他们还能够抓取更大的物体,如盘子、盒子和碗。由硬质和软质材料组成的扁平、圆柱形、凸面和球形物体被黏附并抓起,即使用户没有通过抓握来拾取物体。

研究人员表示,将来这种手套可能在水下抓取软机器人领域派上用场,也能用于相关辅助技术和医疗保健中,以及在组装和操控潮湿物体时发挥作用。

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