受蛇启发的机器人使用kirigami移动壁布

受蛇启发的机器人使用kirigami移动

谁需要腿？凭借其光滑的身体，蛇可以每小时滑行多达14英里，挤入狭窄的空间，缩放树木并游泳。他们是如何做到的呢？全部都在秤上。

当蛇移动时，它的鳞片会抓住地面并向前推动身体-类似于冰爪帮助徒步旅行者在滑冰中立足中国机械网okmao.com。由于蛇鳞的形状和位置，这种所谓的摩擦辅助运动是可能的。

现在，来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的一组研究人员开发了一种软机器人，该机器人使用相同的运动原理在没有任何刚性组件的情况下爬行。软机器人秤是使用kirigami制成的。kirigami是一种古老的日本造纸工艺，依靠切口而不是折纸来改变材料的特性。

随着机器人的伸展，平的kirigami表面将转换为3D纹理的表面，就像蛇皮一样紧握地面。

这项研究发表在《科学机器人》上。

该论文的第一作者，SEAS的博士后研究员艾哈迈德·拉夫桑贾尼（Ahmad Rafsanjani）表示：“近年来，关于如何制造这类可变形，可伸展的结构的研究很多。” “我们已经证明，kirigami原理可以集成到软机器人中，以比以前的大多数技术更简单，更快，更便宜的方式实现运动。”

研究人员从简单的平坦塑料片开始。他们使用激光切割机嵌入了一系列厘米级的切口，并尝试了不同的形状和尺寸。切割后，研究人员将片材包裹在管状弹性体致动器周围，该致动器像气球一样在空气中膨胀和收缩。

哈佛大学的研究人员开发了一种受蛇启发的软机器人。机器人是使用kirigami制成的。

kirigami是一种古老的日本造纸工艺，依靠切口而不是折纸折叠来改变材料的特性。随着机器人的伸展，平的kirigami表面将转换为3D纹理的表面，就像蛇皮一样紧握地面。

当执行器膨胀时，kirigami切出弹出物，形成一个紧握地面的粗糙表面。当执行器放气时，切口会折平，将履带向前推动。

研究人员构建了一个完全不受束缚的机器人，其集成的机载控制，传感，致动和电源封装在一条很小的尾巴中。他们测试了它在整个哈佛校园中的爬行情况。

该团队尝试了各种形状的切口，包括三角形，圆形和梯形。他们发现梯形切口-最类似于蛇鳞的形状-使机器人具有更大的步幅。

哈佛大学的研究人员构建了一个完全不受束缚的，受生物启发的软机器人，其集成的机载控制，传感，致动和电源封装在一条很小的尾巴中。

拉夫桑贾尼说：“我们证明，通过适当地平衡切割的几何形状和驱动方式，可以利用这些激进折纸皮的机车特性。” “向前发展，可以进一步优化这些组件以改善系统的响应。”

“我们认为，基于激进折磨的策略为新型软履带的设计开辟了道路，”应用力学的William和Ami Kuan Danoff教授，该论文的高级作者Katia Bertoldi说。“

这些全地形软机器人有一天可以在艰难的环境中旅行，以进行探索，检查，监视以及搜索和救援任务，或者执行复杂的腹腔镜医疗程序。”

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