211service.com
En läskig robotrobot
Daggmaskar kryper över marken genom att använda en mekanism som kallas peristaltik för att klämma och sträcka muskler längs deras kroppar, tummar framåt med varje våg av sammandragningar. Nu har forskare vid MIT, Harvard University och Seoul National University konstruerat en autonom robot som rör sig på samma sätt. Roboten, som nästan helt är gjord av mjuka material, är anmärkningsvärt motståndskraftig: när den trampas på eller knullas med en hammare, kan den ta sig undan oskadd. Forskare säger att en så mjuk robot kan vara användbar för att navigera i tuff terräng eller tränga sig genom trånga utrymmen.
För att bygga roboten känd som Meshworm skapade forskare vad de kallar konstgjorda muskler av tråd gjord av nickel och titan - en formminneslegering som sträcker sig och drar ihop sig med värme. De lindade tråden runt nätkroppen för att skapa segment längs dess längd, ungefär som segmenten av en daggmask. Genom att lägga en liten ström på tråden värmes den upp för att klämma ihop nätröret och driva roboten framåt.
Forskarna, ledda av biträdande professor i maskinteknik Sangbae Kim, publicerade detaljer om designen i tidskriften IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. De noterade att daggmaskar har två huvudmuskelgrupper: cirkulära muskelfibrer som sveper sig runt den rörliknande kroppen och längsgående muskelfibrer som löper längs dess längd. De två muskelgrupperna arbetar tillsammans för att tumma masken med.
För att designa ett liknande mjukt, peristaltiskt system, gjorde forskarna först en lång, rörformad kropp genom att rulla upp och värmeförsegla ett ark av polymernät. Nätet, tillverkat av sammanflätade polymerfibrer, gör att röret sträcker sig och drar ihop sig som en fjäder.
De tillverkade en nickel-titan-tråd och lindade den runt nätröret och efterliknade daggmaskens cirkulära muskelfibrer. Sedan monterade de ett litet batteri och kretskort inuti röret och genererade en ström för att värma upp tråden. Kim och hans kollegor utvecklade algoritmer för att styra trådens uppvärmning och kylning och styra masken att röra sig i olika riktningar.
Gruppen utsatte roboten för flera slag med en hammare och trampade till och med på den för att kontrollera dess hållbarhet. Trots de våldsamma stötarna kröp roboten iväg intakt. Du kan kasta den och den kommer inte att kollapsa, säger Kim. De flesta mekaniska delar är stela och ömtåliga i liten skala, men delarna i Meshworms är alla fibrösa och flexibla.