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灵活的软体蛇形机器人

2019-09-10本刊广州编辑部

孩子·小学版 2019年11期
关键词:蛇形哈佛大学梯形

本刊广州编辑部

虽然没腿没脚,但是凭借其光滑的身体,蛇可以每小时滑行14英里,并且还能挤进各种狭小的空间,上树遁地都不在话下。它是如何做到的呢?

蛇的运动主要有三种方式:一种是蜿蜒运动,所有的蛇都能以这种方式向前爬行。爬行时,蛇体在地面上作水平波状弯曲,使弯曲处的后边施力于粗糙的地面上,由地面的反作用力推动蛇体前进,如果把蛇放在平滑的玻璃板上,那它就寸步难行了。第二种是履带式运动,蛇没有胸骨,它的肋骨可以前后自由移动,这种运动方式产生的效果是使蛇身直线向前爬行,就像坦克那样。第三種方式是伸缩运动,在地面爬行比较缓慢的蛇,如铅色水蛇等,在受到惊动时,蛇身会很快地连续伸缩,加快爬行的速度,给人以跳跃的感觉。

在今年,哈佛大学的科学家们已经研发出一种蛇形机器人,可以像蛇一样运动。蛇形机器人的表面采用一种古老的日本纸制切割工艺。该团队尝试了各种形状的切割,包括三角形,圆形和梯形。他们发现梯形切口最接近蛇鳞片的形状,可以让机器人在运动时伸展得更长。

当机器人伸展时,看上去光滑的表面则会转换成3D纹理表面,像蛇皮一样抓住地面。并且它还具有可编程的外壳,当遇到障碍时,能够及时地进行调整,这样爬行的速度和路线都会比较精准。

目前,这个蛇形机器人已经在整个哈佛大学遛了一圈,表现状况良好。但是科学家们认为,只是会爬还不够,他们还在不断改进设计,希望有朝一日这些蛇形机器人可以穿越困难的环境进行探索、监控和搜救任务,或执行复杂的腹腔镜医疗程序。

(信息源自《每日科学》)

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