受章鱼启发的机械臂可以利用吸力抓住并举起玩具鲨鱼
导读 北京航空航天大学的工程师团队与清华大学的同事合作，设计、制造并测试了一种触觉控制的章鱼机械臂，该机械臂能够在陆地和水下抓取、举起和...
北京航空航天大学的工程师团队与清华大学的同事合作，设计、制造并测试了一种触觉控制的章鱼机械臂，该机械臂能够在陆地和水下抓取、举起和搬运物体。在《科学机器人》杂志上发表的一篇文章中，该小组描述了他们如何构建机器人、其工作原理以及在各种场景下测试时的表现如何。
多年来，科学家们一直在研究章鱼的行为——章鱼的许多物种已经进化出多种方式，可以使用带有吸盘的可伸展手臂沿着海底表面拾取物体、保护自己并在海底快速移动。研究人员一直在寻求开发具有类似功能的机器人。在这项新的努力中，中国的团队找到了一种方法来创造一种能够忠实复制章鱼手臂行为的机器人手臂。
该团队建造的机器人看起来非常像真实的机器人。它的形状像触手，可以根据需要卷起、伸展和展开。它还可以在其底部的杯子内部施加真空压力，从而可以用来抓取物体。它首先卷曲在它们周围来实现这一点。
研究小组解释说，他们通过对触手的五个部分进行数学传播编程，使其卷曲。这些节段及其内部共同形成一个模仿章鱼手臂神经系统的网络。使用液态金属线发送电信息，以实现最大的灵活性。
尖端有吸盘和温度传感器。机器人的操作是通过隐藏在手套内的手指的翻转来无线控制的。这种方法不仅可以控制手臂的弯曲，还可以控制俯仰、滚动和加速度。
为了实现精确控制，研究人员还添加了感觉反馈系统，使操作员能够感觉到机器人手臂的吸盘尖端正在接触什么。通过嵌入手套内的微型吸盘向控制器提供感觉。测试表明，这种反馈足够准确，可以让操作员在蒙住眼睛的情况下找到并抓住玩具鲨鱼和球等物体。
研究小组指出，他们的章鱼臂在潮湿和干燥环境中都同样有效。
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