以植物(wù)爲靈感的(de)手爪纏繞在物(wù)體周圍

就像任何種植攀援植物(wù)的(de)人(rén)都會知道的(de)那樣，這(zhè)些東西非常擅長(cháng)抓住細細的(de)物(wù)體，例如繩子或竹竿。受這(zhè)種植物(wù)啓發的(de)新型機械手可(kě)用(yòng)于處理(lǐ)細小物(wù)品。

“孿生植物(wù)”的(de)工作原理(lǐ)是發出觸敏的(de)卷須，将它們包裹在遇到的(de)任何地方。由佐治亞大(dà)學的(de)一個(gè)團隊開發的(de)新型夾持器采用(yòng)了(le)類似的(de)機制。

首席科學家Assoc說：“我們嘗試了(le)不同的(de)設計，但對(duì)結果不滿意，然後我想起了(le)幾年前我在花園裏種植的(de)四季豆。”霍美(měi)寶教授“這(zhè)種植物(wù)可(kě)以緊緊地抓住其他(tā)植物(wù)或繩索。因此，我對(duì)纏繞植物(wù)進行了(le)一些研究，認爲這(zhè)是一種自然的(de)好設計，可(kě)供我們探索。”

最終的(de)3D打印原型設備具有一個(gè)由矽橡膠制成的(de)植物(wù)卷須狀圓柱狀彈性體，其内部縱向延伸有一根彈性脊柱（基本上是一根橡膠管）。那個(gè)脊柱反過來(lái)在其核心處有一個(gè)光(guāng)纖傳感器，并被沿著(zhe)其長(cháng)度延伸的(de)充滿空氣的(de)氣動通(tōng)道所環繞。通(tōng)道纏繞在脊柱上，就像纏繞植物(wù)的(de)卷須纏繞在繩子上一樣。

當光(guāng)纖傳感器檢測到夾持器與物(wù)體接觸時(shí)，它将提示所連接的(de)微型壓縮機将空氣泵入脊柱周圍的(de)通(tōng)道中。這(zhè)會導緻抓取器像開瓶器一樣扭曲，在此過程中将其自身纏繞在對(duì)象上。

重要的(de)是，傳感器還(hái)能夠确定物(wù)體的(de)直徑和(hé)扭轉角度。它可(kě)以相應地調節泵送至氣動通(tōng)道的(de)空氣量，從而确定夾持器纏繞物(wù)體的(de)緊密程度–氣壓越高(gāo)，扭曲越緊。抓緊任務完成後，降低壓力會導緻抓爪拉直并松開物(wù)品。

Fok說：“我們的(de)機器人(rén)的(de)纏繞動作隻需要一個(gè)氣動控制裝置，因爲不需要多(duō)個(gè)氣動控制裝置之間的(de)複雜(zá)協調，從而大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)其操作。” “由于我們使用(yòng)獨特的(de)纏繞運動，因此柔軟的(de)機械手在狹窄的(de)區(qū)域也(yě)能很好地工作，并且隻需要很小的(de)操作空間。”

該設備已被用(yòng)于處理(lǐ)鉛筆，畫(huà)筆甚至拉直的(de)電線回形針之類的(de)物(wù)體。 希望該技術最終可(kě)以用(yòng)于諸如處理(lǐ)精密植物(wù)，在易碎的(de)玻璃管中抓取樣品以及執行機器人(rén)手術等任務中。

意大(dà)利的(de)科學家還(hái)開發了(le)一種受植物(wù)觸須啓發的(de)機器人(rén)設備，盡管它們含有一種對(duì)電流有反應的(de)含離子液體。