哈佛科學家研發出超軟機器人抓手 可用於安全捕獲水母


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海洋生物學家和其他科學家對水母的解剖學和生理學十分感興趣,但是在深海中研究水母是很棘手的,因為它們的身體裡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,因為傳統的機器人操縱器及其堅硬的鋼爪並不能如此輕易地抓住水母。

近年來,哈佛大學和其他科研機構的研究人員開發出了一系列的柔性抓手,可以通過深潛水生物學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器人抓手。

根據哈佛團隊的說法,新的超軟抓手由六個“手指”組成,這些“手指”由平面的麵食狀矽膠製成,內部有一個中空通道,粘合在一層柔韌而堅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。當通道填滿時,每個通道的壓力僅為0.0455 kPA。這不到人眼瞼壓力的10%。

為了進行測試,該團隊開始在實驗室水箱中使用人工矽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行的測試中,抓手被用於捕捉和釋放高爾夫球大小的海月水母,藍鯨脂水母等水母,結果表明抓手可安全捕獲這些動物。

“海洋生物學家長期以來一直在尋找一種複制人類手部溫和性的工具,與來自難以接近的環境中的水母等微妙動物相互作用,”紐約市立大學柏魯克分校生物與環境科學教授David Gruber說道。 “這種抓手是不斷增長的軟體機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,這將極大地提高對數百年來研究不足的動物的研究速度和質量,給我們一個更全面地了解構成我們海洋的複雜生態系統的機會。”

該研究成果發表在《Science Robotics 》雜誌上。

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