手套|章鱼仿生手套可牢牢抓住水下物体

美国弗吉尼亚理工大学迈克尔·巴特利特领导的一个研究团队受章鱼的启发 , 开发出一种章鱼仿生手套 , 能够牢牢抓住水下物体 。 他们的研究被选为13日《科学进展》的封面 。
【手套|章鱼仿生手套可牢牢抓住水下物体】任何曾试图在水中抓住游动的鱼的人都知道 , 人类在陆地上游刃有余的手指很难抓住水下物体 。 机械工程系助理教授巴特利特表示 , 大自然中 , 章鱼强大的粘合力是其灵感来源 。
章鱼 , 又称八爪鱼 , 是地球上最独特的生物之一 。 它们的八只手臂可以在水生环境中抓住无数物体 。 这些手臂上覆盖着由肌肉和神经系统控制的吸盘 , 每个吸盘形状像柱塞的末端 , 提供了强大的抓取能力 。 在吸盘的宽阔外缘与物体形成密封后 , 肌肉收缩并放松边缘后面的杯状区域 , 以增加和释放压力 。 当许多吸盘贴住物体时 , 就会产生一种强力黏合剂 。
研究人员表示 , 章鱼可根据需要迅速激活和释放黏合剂 , 还可通过处理不同的化学和机械传感器的信息 , 控制着八只手臂上的2000多个吸盘 。
此次 , 研究人员设计了一种可发挥与章鱼吸盘相同功能的手套 , 称为“八爪手套”(Octa-glove) 。
通过将柔软的、响应性强的黏合材料与嵌入式电子设备(一组微型激光雷达光学接近传感器)相结合 , 研究人员使手套成功模拟了章鱼的神经和肌肉系统 。 只需要将手套移向一个物体 , 它就会对物体进行抓取 。 整个过程中 , 佩戴者无需进行任何按钮操作 。
在测试中 , 研究人员利用手套迅速捡起和释放平板物体、金属玩具、圆柱体、曲柄勺子 , 以及超软的水凝胶球 。 通过重新配置传感器网络以利用所有传感器进行物体检测 , 他们还能够抓取更大的物体 , 如盘子、盒子和碗 。 由硬质和软质材料组成的扁平、圆柱形、凸面和球形物体被黏附并抓起 , 即使用户没有通过抓握来拾取物体 。
研究人员表示 , 将来这种手套可能在水下抓取软机器人领域派上用场 , 也能用于相关辅助技术和医疗保健中 , 以及在组装和操控潮湿物体时发挥作用 。 实习采访人员张佳欣