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打不死的「小強(qiáng)」變身機(jī)器人思喊,未來(lái)搜救工作的小能手壁酬!

將令人寒毛直豎的「小強(qiáng)」打造成可以改變形狀的機(jī)器人次酌,未來(lái)可能會(huì)參與搜救工作恨课。

生活中剂公,無(wú)孔不入還打不死的蟑螂「小強(qiáng)」十分令人頭疼。它具備堅(jiān)韌的外骨骼吊宋,在遠(yuǎn)低于自己身體高度的縫隙中還能生存纲辽。這樣的能力卻引來(lái)了科學(xué)家的研究興趣。

美國(guó)加州大學(xué)柏克萊分校(UC Berkeley)生物學(xué)團(tuán)隊(duì)就從它們的身體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式上得到靈感璃搜,研發(fā)出了一款就算遭受強(qiáng)力擠壓拖吼,仍能毫發(fā)無(wú)傷并敏捷穿越狹窄空間的仿生蟑螂機(jī)器人 CRAM (compressible robot with articulated mechanisms)——具鉸接式機(jī)構(gòu)的可擠壓式機(jī)器人。

其實(shí)蟑螂身上的外骨骼其實(shí)并不是一整片僵硬这吻、易脆的外殼吊档,而是由具延展性的軟膜所連結(jié)的多片硬殼層疊組成。讓這層外骨骼在有效保護(hù)柔軟軀體的同時(shí)唾糯,也保留了聚合與發(fā)散的彈性怠硼。

這樣精巧的構(gòu)造,讓隨處可見(jiàn)的蟑螂在承受將近它們體重 900 倍的壓力下毫發(fā)無(wú)損移怯,300 倍的壓力下移動(dòng)自如香璃。即使當(dāng)它們?cè)诩s只有它們「身高」 三分之一的窄縫爬行時(shí),仍能有每秒 15 厘米的驚人速度舟误!

10 倍慢放蟑螂鉆過(guò) 3 mm 的窄縫

正如同它所模仿的原型蟑螂一樣葡秒,CRAM 機(jī)器人是由一系列富彈性、可變形的塑膠片「鉸接」 組成具弧度的外殼。這層外殼跟真實(shí)蟑螂的外骨骼一樣同云,是與其機(jī)體構(gòu)造緊密結(jié)合的一部份糖权,因此加上外殼后只讓其原體積增加了 25%。

這樣特殊的外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)炸站,搭配上具有彈性的「背脊」和縱向配置的彎曲腿部星澳,不僅讓 CRAM 機(jī)器人得以向兩側(cè)攤平,腿部可以隨著向外攤的軀干順勢(shì)旋轉(zhuǎn)高達(dá) 90 度之多旱易,還能使它承受高達(dá) 1 公斤(約其本體重量的 20 倍)的壓力禁偎。

CRAM 在正常情況下的長(zhǎng) 18cm、高 7.5cm阀坏,重量只有 46g如暖,爬行的秒速為 27cm(亦即每秒可以移動(dòng)約自體 1.5 倍身長(zhǎng)的距離)。當(dāng)它受擠壓時(shí)忌堂,則能將身體壓扁至只剩下 3.5cm 的厚度盒至,垂直壓縮比率超過(guò) 50%,仍然可以達(dá)到每秒 14cm 的高速士修!

仿生蟑螂機(jī)器人正常爬行
仿生蟑螂機(jī)器人通過(guò)上圖一半高度的通道

擁有堅(jiān)韌外骨骼保護(hù)柔軟身軀的仿生蟑螂機(jī)器人枷遂,既具備傳統(tǒng)硬式機(jī)器人的行動(dòng)速度與爆發(fā)力,也有軟機(jī)器人的彈性棋嘲、韌性酒唉,未來(lái)它還極有可能成為一款高效的搜救小能手!

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