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粘脚将昆虫机器人爬上墙壁

发布时间:2017-05-02 22:03:26来源:未知点击:

Sujata Gupta在一个透明的玻璃塔楼中,一个数百米的开窗户肯定没有机器可以到达它吗向前走一个昆虫机器人,用粘脚帮助它攀爬所有昆虫在行走时都会从脚上喷出粘稠的液体这在脚和表面之间形成液体“桥”,通过表面和分子张力形成强烈的胶状粘合中国上海同济大学的机器人专家李明和正试图复制这种效应,以创造下一代攀岩机器人他设计了一种昆虫机器人,当它想要攀爬时会释放蜂蜜和水的混合物这种液体形成了昆虫喜欢的液体桥但原型并不像昆虫那样成功于是李又看了一些昆虫,比如粘虫,看到它们脚上也有凹槽,增强了它们的粘着力李现在正在用蚀刻有六边形的硅脚垫复制这些凹槽,当机器人行走时施加压力时六边形展开凹槽导致在脚和表面之间产生比平滑脚更多的流体桥根据李的数学模型,这使得衬垫的粘合力提高了50%这种设计可以帮助李解决他的无槽原型的另一个问题:让机器人足够缓慢地分泌粘性液体昆虫释放出一层纳米厚的液体,但李的机器人目前会释放大液滴他希望凹槽能够更均匀地将水滴散布在脚垫上李的昆虫机器人面临来自另一个登山者模仿的机器人的激烈竞争:壁虎壁虎不是依靠粘性液体,而是在脚垫上使用数百万根毛发粘在表面上毛发在与表面接触时弯曲,并且分子间范德华力使两者粘在一起使用碳纳米管在实验室中模仿这些毛发到目前为止,壁虎机器人,如Mark Cutkosky和他在加利福尼亚州斯坦福大学的团队开发的Stickybot,正在赢得比赛,因为他们可以扩展垂直墙,而李的昆虫机器人无法处理超过75的倾斜度然而,壁虎机器人在粗糙,潮湿或咸的表面上挣扎,因为水和盐会干扰范德瓦尔斯力,俄勒冈州波特兰市刘易斯和克拉克学院的Kellar Autumn说,他研究壁虎粘连以及如何将它应用于机器人不仅如此,制作超薄和弯曲的毛发也很困难随着纳米管变薄,它们也变得更硬,弯曲它们所需的力意味着需要更大的电机,从而产生更大的机器人秋天说,李的工作是初步的,壁虎机器人有自己的挑战,