@ 2022.07.27 , 14:33

『死灵机器人』 把死蜘蛛改造成有机的机械部件

机械工程研究生Faye Yap看到走廊角落里蜷缩着一只死去的蜘蛛,这让她开始思考是否可以将其用作机器人部件。

把死蜘蛛做成机械抓手可能是一些人噩梦场景里的元素,但这可能会带来实实在在的好处。蜘蛛腿可以牢固而柔软地抓住 大而精致且形状不规则的 物体,又不至于破坏它们。

因此,与机械工程师丹尼尔·普雷斯顿 (Daniel Preston) 合作,赖斯大学的 Yap 和同事发现了一种方法,可以让死去的狼蛛的腿展开并抓住物体。

他们将这种新型机器人称为“死灵机器人necrobotics”。

奇怪的是,蜘蛛没有用于伸展腿部的肌肉,而是通过液压来控制它们的腿——它们有所谓的前体腔或头胸腔,收缩时将内部体液输送到腿上,使腿枝节伸展。

因此,该团队将一根针插入蜘蛛的前体腔室,并用一团强力胶在针尖周围形成密封。通过注射器挤出一小股空气就足以激活蜘蛛的腿,在不到一秒钟的时间内完成全方位的运动。

“我们估算了放置针头的位置。实际动手第一次就成了,立竿见影。好开心。”

该团队能够让死蜘蛛抓住一个小球,并利用实验确定了0.35毫牛顿的峰值抓力。

然后,他们演示了如何使用死蜘蛛来拾取精致的物体和电子设备,包括移除跳线,移动一块聚氨酯泡沫。

『死灵机器人』 把死蜘蛛改造成有机的机械部件

他们还表明,死灵蜘蛛机械手可以负担另一只大小差不多的蜘蛛的体重。

『死灵机器人』 把死蜘蛛改造成有机的机械部件

由于蜘蛛通过头胸部施加液压来伸展腿,因此当它们死亡时,自身的液压系统就不再起作用。蜘蛛腿上的屈肌会变得僵硬,但由于肌肉只向一个方向工作,死蜘蛛自然地蜷缩起来。

虽然大多数人造机器人的组件非常复杂,但蜘蛛自身就很复杂并且供应充足。

研究人员在他们的论文中说:“这项工作中提出的 necrobotics 概念利用了自然界创造的独特设计,这些设计可能很复杂,甚至无法人工复制。”

蜘蛛显然是可生物降解材料,因此将它们用作机器人部件将减少机器人技术中的垃圾。

“应用之一是微操作,这可能包括微电子设备之类的东西。”

死蜘蛛抓手的一个缺点是它在两天或1000次开闭循环后,就开始出现磨损。

“我们认为这与关节脱水有关。我们认为可以通过应用聚合物涂层来克服这个问题。”

研究人员尝试用蜂蜡涂狼蛛,发现它在10天内的质量损失,仅为之前的1/17,这意味着它保留了更多的水,它的液压系统可运行更长时间。

这项研究发表在《高级科学》上。

https://www.sciencealert.com/necrobotics-the-creepy-field-of-science-that-is-using-dead-spiders-as-robots


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