科學家開發(fā)出模仿蜘蛛腿的軟機器人

塔爾圖大學理工學院的研究人員 Indrek Must 和 Kadri-Ann Valdur 創(chuàng)造了一條仿照黃瓜蜘蛛腿的機器人腿。與意大利理工學院合作創(chuàng)建的軟機器人未來可以移動到人類無法移動的地方。

在生物體中，液體將器官、血管和肌肉骨骼系統(tǒng)結合成一個整體。例如，血淋巴(蜘蛛體內(nèi)的一種類似血液的液體)可以激活肌肉并提高外骨骼的靈活性。正是居住在愛沙尼亞的黃瓜蜘蛛啟發(fā)了科學家們創(chuàng)造出一種復雜的軟體機器人，其中軟體和剛性部件可以協(xié)同工作，并通過液體連接。

軟體機器人學副教授Indrek Must表示，所設計的軟體機器人是基于真實理性的。 “從廣義上講，我們的目標是用天然和人造材料構建與野生動物一樣有效的系統(tǒng)。機器腿可以觸摸精致的物體，并在與活蜘蛛相同的復雜環(huán)境中移動，”他解釋道。

蜘蛛腿的靈感源自毫米級的軟外骨骼，由液體通過水合和電荷傳輸實現(xiàn)。圖片來源：塔爾圖大學意大利理工學院

在《先進功能材料》雜志上發(fā)表的一篇研究論文 中，研究人員展示了機器人腳如何接觸報春花雄蕊、蜘蛛網(wǎng)和花粉粒。這證明了軟體機器人能夠與非常小和精致的結構交互而不損壞它們。

制造出來的腿只有小指甲大小，由光固化樹脂外骨骼和聚吡咯制成的人造肌肉組成。與天然肌肉類似，軟機器人由電信號激活。整個外骨骼包含電解質溶液，電解質溶液包圍由樹脂制成的較硬的肌腱和電活性聚合物人造肌肉。

該溶液的行為類似于蜘蛛中的血淋巴，會影響外骨骼的特性以及運動——液體使外骨骼更加靈活，并且由于聚合物形狀的變化，腿部開始移動。

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