海星

像海星的爬行机器人能水下作业,灵感来自

发布时间:2023/11/24 11:17:05   
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壁虎和海星给爬行机器人带来灵感

近日,卡内基梅隆大学的研究人员从壁虎和海星中汲取灵感,开发出一种新型的黏附材料,并将其应用于海星爬行机器人的研发中。这款名为GASS的机器人不仅可以在水下环境中行动自如,还能够在51度的斜坡上静止停留,并且能够黏附在任何物体表面。除此之外,这种新型黏附材料还具有收集物体表面病原体的功能,医院感染和制作医疗设施传感器。

研究人员首先观察了壁虎的能力,发现它们可以在各种环境中自由攀爬,并且它们的爪子不会留下任何粘性残留物。这激发了研究人员开发粘性材料的灵感,希望能够让爬行机器人在水下环境中也能具备类似的功能。为了实现这一目标,他们将目光聚焦在壁虎爪上的粘膜,开发出了一种新型的黏附材料。这种黏附材料具有耐水性,使得机器人可以在水下环境中自由运动。研究人员通过使用衍射光栅薄膜简化了旧有流程,使得制造粘性材料的过程更加高效。

为了测试这种新型黏附材料的性能,研究人员研发了一款名为GASS的爬行机器人,机器人的五只足部都使用了这种新型黏附材料。经过评估,研究人员发现,无论在湿润还是干燥的条件下,机器人的运动能力都得到了显著提升。它可以在25度的斜坡上爬升,并且能够在51度的斜坡上停留不动。

新型黏附材料在医疗领域的应用

除了在机器人领域中的应用,这种新型黏附材料还具有广泛的应用前景,尤其是在医疗领域。研究人员发现,医院感染和制作医疗设施传感器方面具有巨大潜力。

论文的主要作者SampadaAcharya和PeterRoberts在医疗保健领域有着丰富的研究经验。Acharya的研究重点是收集感染环境中的病原体,通过黏附材料等方式收集病原体,医院内获得的感染。他希望这种黏附材料能够被应用在未来的机器人中,以收集和检测物体表面的病原体,医院感染病例,降低运营成本,提升患者生活质量。

而Roberts则致力于开发生物电势电极传感器的研究,包括心电图、肌电图和脑电图等。这些传感器需要能够有效地黏附在皮肤上,尽管皮肤表面存在头发、汗水和其他污染物颗粒。他发现,这种新型黏附材料对于在皮肤上黏附并发挥作用非常有效,通过模拟壁虎的粘合作用,增强了材料的附着力。

新型黏附材料的前景及展望

新型黏附材料的研发给机器人领域带来了新的希望和机遇。以往,让机器人在各种表面上攀爬是一项困难的任务,但通过借鉴壁虎的粘膜原理,研究人员成功地解决了这个难题,使得机器人不仅能够在各种表面攀爬,还能够在倾斜的表面上停留稳定。这项技术的未来应用前景令人期待,或将推动新型机器人的研究和发展。

除了在机器人领域的应用外,新型黏附材料还具有广泛的应用潜力。在医疗领域,医院感染和制作医疗设施传感器,为医疗保健行业带来更多的便利和效益。同时,由于这种黏附材料具有黏附性强且柔软的特点,相比于传统的刚性材料,更适合在仿生机器人等领域应用。

然而,目前的研究还只是初步阶段,研究团队仍然希望进一步改进新型黏附材料和GASS爬行机器人,实现更多功能的水下作业、陡坡爬行以及运动速度的提升。只有不断进行创新和改进,才能将这项技术更好地应用于实际生产和生活中,推动机器人研究的发展。

总结:

从壁虎和海星中汲取灵感,研究人员开发出了一种新型的黏附材料,并将其应用于海星爬行机器人的研发中。这种新型黏附材料不仅可以在水下环境中自由运动,还可以在倾斜表面上停留稳定,并能够黏附在任何物体表面。除了在机器人领域的应用外,这医院感染和制作医疗设施传感器等医疗保健领域的潜力。

新型黏附材料的研发有望推动机器人研究的发展,使机器人能够在各种表面上攀爬并停留稳定。此外,该材料的柔软性和黏附性也使其在医疗保健领域具有广泛应用的前景。然而,目前的研究还处于初步阶段,研究团队仍需进一步改进材料和机器人的性能,以实现更多功能的应用。

总体而言,新型黏附材料的研发为机器人技术和医疗保健领域带来了新的可能性,为未来机器人研究和应用提供了新的方向。



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