哈佛研發(fā)出可用于捕獲水母的超軟機(jī)器人抓手
據(jù)外媒報(bào)道,來自哈佛大學(xué)韋斯生物啟發(fā)工程研究所、哈佛John A.Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和紐約市立大學(xué)柏魯克分校的研究人員近日開發(fā)出了一種超柔軟的機(jī)器人抓手,可以在不傷害水母和其他海洋動(dòng)物的情況下抓住和釋放它們。
海洋生物學(xué)家和其他科學(xué)家對(duì)水母的解剖學(xué)和生理學(xué)十分感興趣,但是在深海中研究水母是很棘手的,因?yàn)樗鼈兊纳眢w里95%都是水分,就像果凍一樣脆弱。這使得收集和處理它們變得困難,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的機(jī)器人操縱器及其堅(jiān)硬的鋼爪并不能如此輕易地抓住水母。
近年來,哈佛大學(xué)和其他科研機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)出了一系列的柔性抓手,可以通過深潛水生物學(xué)家用來收集容易受傷的海洋生物。不幸的是,許多種類的水母都是如此脆弱,抓住它們需要特別柔軟的機(jī)器人抓手。
根據(jù)哈佛團(tuán)隊(duì)的說法,新的超軟抓手由六個(gè)“手指”組成,這些“手指”由平面的面食狀硅膠制成,內(nèi)部有一個(gè)中空通道,粘合在一層柔韌而堅(jiān)硬的聚合物納米纖維上。它們連接到3D打印的塑料手掌上,將水泵入其中。當(dāng)通道填滿時(shí),每個(gè)通道的壓力僅為0.0455 kPA。這不到人眼瞼壓力的10%。
為了進(jìn)行測(cè)試,該團(tuán)隊(duì)開始在實(shí)驗(yàn)室水箱中使用人工硅膠水母來研究抓手的基本功能,以及其捕獲水母的精度,定位以及最佳角度和速度。在新英格蘭水族館進(jìn)行的測(cè)試中,抓手被用于捕捉和釋放高爾夫球大小的海月水母,藍(lán)鯨脂水母等水母,結(jié)果表明抓手可安全捕獲這些動(dòng)物。
“海洋生物學(xué)家長(zhǎng)期以來一直在尋找一種復(fù)制人類手部溫和性的工具,與來自難以接近的環(huán)境中的水母等微妙動(dòng)物相互作用,”紐約市立大學(xué)柏魯克分校生物與環(huán)境科學(xué)教授David Gruber說道?!斑@種抓手是不斷增長(zhǎng)的軟體機(jī)器人工具箱的一部分,它有望使水下物種收集變得更容易和更安全,這將極大地提高對(duì)數(shù)百年來研究不足的動(dòng)物的研究速度和質(zhì)量,給我們一個(gè)更全面地了解構(gòu)成我們海洋的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。”