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新型机器人概念可按需编织身体,就像蜘蛛结网一样
发布日期:2025-04-15 00:17 点击次数:139
该机器人能够喷出加热聚合物并快速冷却,以根据需要制造工具和身体部位。
爱沙尼亚塔尔图大学理工学院的研究人员开发出一种新型机器人,它可以在飞行中制造或“旋转”新的物理组件。该机器人受到蜘蛛制造复杂丝结构方式的启发,使用一种特殊的加热聚合物来实现这一神奇的壮举。
传统机器人往往具有固定的组件,这些组件通常在工厂制造。这些组件通常也针对执行特定任务进行了优化,或设计得尽可能通用。
虽然到目前为止这种方法非常成功,但这往往意味着组件过于僵化或缺乏多功能性。然而,该团队的开发为机器人打开了一扇大门,使其有可能在需要的地方按需制造自己的组件。
用于创建新结构的聚合物可直接挤出到环境中并快速冷却成固体纤维。这种聚合物以液态形式输送,然后通过加热喷嘴挤出。
自主建造机器人现在已成为一种时尚
虽然不尽相同,但这与蜘蛛吐丝的方式类似。机器人加热的聚合物线可以粘附在各种表面上,然后冷却形成坚固、柔韧的纤维。
据该团队介绍,机器人可以快速将这些纤维纺成适合当前环境或任务的定制结构。该团队在几种情况下测试了他们的新机器人,包括在间隙上建造一座桥梁。
在这次测试中,机器人在一个充满尖锐碎片(玻璃碎片)或软质材料(鸟羽毛)的模拟灾区里纺出纤维,形成一座定制的桥梁或通道。他们发现,纺出的通道足够坚固,可以让一辆小汽车玩具轻松过桥。
另一项测试涉及机器人制作临时的精密工具。其中包括一个柔软而精致的抓取肢体,它可以抓起一朵花而不会损坏它。这样的工具可以处理预先制造的机器人夹持器可能会损坏或难以处理的任务。
另一项测试是让机器人自行固定并粘附在各种表面上。机器人的纤维很容易粘附在难以粘附的表面上,包括滑溜溜的聚四氟乙烯、油性海绵和蜡质树叶。
这种附着物通过机械缠绕和自然的物理粘附特性发挥作用,模仿蜘蛛网。这不仅是一项有趣的发展,而且在现实世界中也可能有令人难以置信的应用。
灵感来自蜘蛛
这可能包括灾难救援,使这样的机器人能够通过旋转桥梁和安全通道快速安全地穿越危险碎片,提高搜救效率。
它还可以在建筑和工程领域找到用武之地,实现现场临时建筑的动态建设,减少对预制组件的需求,并允许更具适应性的基础设施。
能够根据周围环境生长和塑造结构的机器人可以与自然进行更加和谐的互动,从而实现更加可持续的技术。
“我们的方法受到蜘蛛——大自然的天才工程师——的启发,但我们找到了一个漏洞,可以让我们避开直接模仿蜘蛛的局限性和过度复杂性,”这项研究的主要作者玛丽·维马尔说。
这代表着向真正自适应机器人技术的飞跃,将生物学灵感与实际工程相结合,制造出可以立即重塑自身及其环境的机器人。
