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北卡罗莱纳州立大学研发出全球最敏捷的软体机器人

受猎豹生物力学的启发,北卡罗莱纳州立大学的科学家开发出了迄今为止速度最快的软体机器人,比起前几代软体机器人,它能在混凝土表面或水中更快速移动。

更重要的是,它可以微妙地抓住物体或有足够的力量举起重物。

这个机器人长7厘米,重45克。它有一个弹簧驱动的“双稳”脊柱。这意味着它有两个稳定状态。

北卡罗莱纳州立大学机械与航空航天工程助理教授尹杰(音)说:“我们可以通过将空气抽到这个柔软的硅胶机器人的管道中,来快速切换这些稳定状态。”在这两种状态之间切换释放了大量的能量,使得机器人能够快速对地施力。这使得机器人能够在水面上飞奔,这意味着它的脚离开了地面。”

北卡罗莱纳州立大学研发出全球最敏捷的软体机器人

图片来源:北卡罗莱纳州立大学

“以前的软机器人是爬行机器人,一直与地面保持接触。这限制了它们的速度。”

这种新型的软机器人被称为“利用弹性不稳定性来增强性能”(LEAP),在大约3Hz的低激励频率下,可以达到每秒2.7个身长的速度。这些新型机器人还能在陡峭的斜坡上奔跑,这对于对地面施力较小的软机器人来说是具有挑战性的,甚至是不可能的。”

尹说:“我们还演示了几个软机器人的协同工作,比如用钳子抓取物体。通过调整机器人施加的力,我们能够举起像鸡蛋一样细腻的物体,以及重达10公斤的物体。”

尹说:“潜在的应用包括对速度至关重要的搜索和救援技术以及工业制造机器人技术。设想一下这个场景,生产线上的机器人速度会更快,但仍能处理易碎物品。”

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