"蜗牛仿生学新突破:爬墙机器人的创新设计"

机器人2024-05-152836特种机器人

布里斯托大学的科研人员近日公布了一项革命性的机器人技术成果——一款仿蜗牛运动的机器人。这款机器人的设计不仅展现了机器人导航技术的最新进展,还配备了独特的滑动吸力结构,该结构能够模仿蜗牛的粘液机制,使机器人不仅能在平面上自如滑动,还充当了强大的粘合剂。

5月13日,《自然通讯》杂志发表了这一研究成果,其中详细阐述了一种全新的机器人攀爬墙壁技术,这项技术具有潜在的巨大应用前景,尤其是在风力涡轮机叶片、轮船船体、飞机以及摩天大楼玻璃窗等难以接近的表面上。这项技术将使自主检查和维护变得更加便捷。

这种滑动吸力机构的引入,不仅为机器人领域带来了新的可能性,还预示着在工业抓取、攀爬、户外作业和运输等多个领域的广泛应用前景。

蜗牛之所以能在各种表面上稳定滑动,主要归功于其独特的粘液分泌机制,这种粘液能够显著减少摩擦并增强吸力。布里斯托大学的研究团队从这一生物现象中汲取灵感,开发出了“滑动吸力”机构,并成功地将这种机制应用于机器人上,实现了与蜗牛相媲美的滑动能力。

研究团队利用水作为廉价、易获取且环保的替代品,模拟蜗牛的粘液,帮助机器人在滑动过程中保持吸力。通过对吸盘材料的优化和机器人机电系统的设计,这款机器人不仅能够承载高达200克的质量,还能够在遇到障碍时灵活避让。更令人印象深刻的是,该机器人还展示出了高负载滑动能力,可以承载比自身重10倍的1公斤质量,并在静态粘附过程中无需额外能量。

布里斯托大学的研究团队表示,这款滑动吸力机器人不仅具有低能耗、高粘附效率、高安全性和高承载能力的优点,而且在使用过程中仅留下迅速蒸发的水迹,对环境友好。

团队的主要研究人员Tianqi Yue兴奋地表示:“我们研究中最令人振奋的发现是,这种滑动吸力机构为下一代攀爬机器人提供了一种全新的、清洁的攀爬策略,这将极大地推动相关领域的技术发展。”