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壁虎腳機器人能飛檐走壁
閱讀:94 發(fā)布時間:2013-9-9壁虎腳機器人能飛檐走壁
在人類無法到達(dá)或危險的地方,,我們常常派機器人去執(zhí)行任務(wù),,攀墻附壁的本事對它們來說*。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,,美國斯坦福大學(xué)機械工程師zui近用一種新型黏合劑,,給機器人裝上仿生壁虎腳,讓它們飛檐走壁如履平地,。
斯坦福研究設(shè)計中心副主任,、機械工程教授馬克·卡特科斯基領(lǐng)導(dǎo)的研究小組和美國其他大學(xué)合作,經(jīng)過研究壁虎腳趾的構(gòu)造,,歷時5年出一種黏腳機器人——Stickybot,,其能在光滑的玻璃墻壁上行走自如。
壁虎腳趾包含很多學(xué)問,,堪稱一種干性黏合劑,。壁虎腳趾上有數(shù)百個拍狀突起,稱為皮瓣,,每個皮瓣上都生有數(shù)百萬剛毛,,比人的頭發(fā)要細(xì)10倍。在顯微鏡下面,,能看到每一個剛毛末端又分成數(shù)百個直徑只有幾百納米的更細(xì)的鏟狀絲,,稱為鏟狀匙突(spatulae),能和攀爬物表面的分子發(fā)生引力作用,。
壁虎腳趾上細(xì)絲和墻壁分子引力之間的這種相互作用稱為范德華力,,這種引力能使它在玻璃上僅用一個腳趾就支撐起全部身體重量??ㄌ乜扑够f,,這種“黏合劑”還是單向的,只有向一個方向拉時,,才能黏緊,,而從另一個方向,則很容易取下來,。
研究小組用微型模具制出一種類似橡膠的多聚材料微絲,,做成黏合劑涂層,涂在為Stickybot專門制作的四只腳上,。Stickybot的每只腳約有一個孩子的手掌大小,,它在墻壁上爬時就會很穩(wěn)定,還能輕松地黏附或提起它的腳,,就像一只機器蜥蜴,。
型黏合劑仿照壁虎腳趾上的皮瓣和剛毛包含兩層系統(tǒng),比*產(chǎn)品的黏合微絲更細(xì),,且只有20微米寬,,是人頭發(fā)的1/5,負(fù)荷量也大大提高,。Stickybot因此能在豎直的木板,、涂漆金屬和玻璃上行走自如。
卡特科斯基指出,,因為黏合劑是單向作用的,,Stickybot還需要旋轉(zhuǎn)腳,我們準(zhǔn)備給它安裝一個像壁虎那樣的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),。當(dāng)向下爬或者在墻壁上頭沖下,,Stickybot的后腳,必然是扭向后的,,否則它會掉下來,。
研究小組下一個項目稱為Z-Man,將把這項技術(shù)拓展到特種工作上,,讓人類也能利用這種仿生黏合劑飛檐走壁,。
壁虎腳機器人能飛檐走壁