受猎豹的启发,研究人员打造最快软体机器人

受猎豹生物力学的启发,研究人员开发出了一种新型软体机器人,与前几代软体机器人相比,这种机器人能够在固体表面或水中快速移动。这种新型软体机器人还能精确地抓住物体–或举起重物。

北卡罗来纳州立大学研究人员受猎豹的启发,创造了一种具有弹簧驱动的’双稳态’脊柱的软机器人,这意味着机器人有两种稳定状态,可以通过向柔软的硅胶机器人的通道中注入空气,在这些稳定状态之间快速切换。在这两种状态之间切换会释放出大量的能量,让机器人能够快速地对地面施加力量。这使得机器人可以在地面上疾驰。

受猎豹的启发,研究人员打造最快软体机器人
受猎豹生物力学的启发,研究人员开发了一种新型的软机器人,该机器人能够在固体表面或水中移动的速度比前几代软机器人更快。

以前的软体机器人都是爬行型机器人,一直保持与地面接触。这限制了它们的速度。

迄今为止,最快的软体机器人在平坦、坚实的表面上,其移动速度可以达到每秒0.8个体长。 新型软机器人被称为“利用弹性不稳定性来提高性能”(LEAP),能够以约3Hz的低驱动频率达到每秒2.7体长的速度-快三倍以上。这些新型机器人还能够在陡峭的斜坡上奔跑,这对地面施加较小力的软性机器人来说,是个挑战,甚至是不可能的。

研究人员还证明,LEAP机器人附着鳍,LEAP设计可以提高软体机器人的游泳速度。LEAP机器人能够以每秒0.78个体长的速度游泳,而之前游泳速度最快的软体机器人的速度为每秒0.7个体长。

研究人员还演示了使用几种软机器人(如钳子)一起抓住物体。通过调整机器人施加的力,能够举起超过10公斤或更重的物体。

研究人员指出,这项工作可作为概念验证,他们乐观地认为通过修改设计,使LEAP机器人的速度更快,力量更强。

这种机器人潜在的应用包括搜索和救援技术,其中速度是必不可少的,还有工业制造机器人,例如,想象一下生产线上的机器人,速度更快,但仍能处理易碎物品。

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