近日,國際頂級期刊《科學》雜志機器人子刊《科學·機器人學》以長篇封面刊登北航文力課題組牽頭、與哈佛大學合作的科研團隊最新研究成果——仿生?魚軟體吸盤機器人。
北京航空航天大學文力副教授牽頭的國際合作團隊,近日揭示了?魚軟體吸盤的仿生學原理并首次制作出仿生機器人樣機。據(jù)文力介紹,?魚可以在游動中通過頭部的吸盤完成對鯊魚、海豚、海龜?shù)炔煌Q笊锏目焖傥健I飳W家形象地將該行為稱為“搭順風車”,從而減少?魚自身的能耗。其頭部的吸盤是由背鰭進化而成,被生物學家稱作“脊椎動物解剖學上最奇妙的結構
之一”。
研究團隊進一步利用復合多材料3D打印技術實現(xiàn)一體化打印成形,吸盤樣機材料剛度跨越3個數(shù)量級。同時,利用高精度激光加工技術制作了碳纖維硬質(zhì)小刺(底部直徑270微米)嵌入到復合材料的樣機鰭片中。同時,課題組用輕量化、防水的軟體纖維增強的直線驅(qū)動器驅(qū)動,實現(xiàn)了?魚吸盤內(nèi)部鰭片的微動。仿生樣機在光滑表面能夠產(chǎn)生340倍,在粗糙表面上產(chǎn)生約100倍自重的吸附力。這種機器人雖然吸附力可觀,卻不會對吸附表面造成破壞。它在軍民領域都有良好的應用前景,如國防科技、水下救援、海洋生態(tài)檢測等方面,可發(fā)揮重要作用。研究人員通過將仿生樣機集成到水下機器人上,實現(xiàn)了類似?魚的游動-吸附-脫離。這項研究工作不但從生物力學角度揭示?魚的吸附機制,同時為未來的低功耗水下仿生軟體機器人、水下吸附裝置提供了新的思路。
來源:新華社