機(jī)器人前瞻4月25日消息，美國佐治亞理工學(xué)院的工程師們受微小寄生蠕蟲——線蟲的獨(dú)特運(yùn)動方式啟發(fā)，開發(fā)出一種5英寸長的軟體機(jī)器人，能夠跳躍高達(dá)10英尺，相當(dāng)于籃球框的高度。
這款無腿機(jī)器人由硅膠外殼和碳纖維骨架構(gòu)成，設(shè)計靈感來自線蟲通過扭曲身體實現(xiàn)前后跳躍的驚人能力。
線蟲是地球上最常見的生物之一，盡管體型細(xì)?。ū热祟愵^發(fā)還細(xì)），卻能跳躍至自身體長20倍的高度，相當(dāng)于人類躍上三層樓。
研究團(tuán)隊利用高速攝像機(jī)觀察發(fā)現(xiàn)，線蟲通過身體彎曲形成“扭結(jié)”（kink）來儲存能量，從而實現(xiàn)前后跳躍。向后跳躍時，線蟲頭部上揚(yáng)，身體中部收緊，形似人類蹲姿；向前跳躍時，線蟲頭部伸直，尾部高高翹起，形成類似立定跳遠(yuǎn)的姿勢。
這種扭結(jié)機(jī)制使線蟲能在0.1毫秒內(nèi)釋放能量，完成高效跳躍。
研究人員基于線蟲的跳躍機(jī)制，通過模擬和實驗打造了這款軟體機(jī)器人。
機(jī)器人采用硅膠材料，內(nèi)置碳纖維骨架以增強(qiáng)跳躍能力。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，扭結(jié)不僅未削弱結(jié)構(gòu)，反而成為儲存和釋放能量的關(guān)鍵，使機(jī)器人能快速、反復(fù)跳躍。
研究第一作者、佐治亞理工學(xué)院化學(xué)與生物分子工程系博士后Sunny Kumar表示，這一設(shè)計可用于開發(fā)能在復(fù)雜地形上跳躍的機(jī)器人，例如月球探測或搜救任務(wù)。
研究團(tuán)隊指出，這種基于扭結(jié)的彈性系統(tǒng)簡單而高效，未來可利用碳纖維或其他材料制造能在多種地形上跳躍的機(jī)器人。
研究共同第一作者Ishant Tiwari強(qiáng)調(diào)，扭結(jié)在自然界中通常被視為缺陷，但在該研究中卻被轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢，展現(xiàn)了生物啟發(fā)工程的潛力。
來源：Techxplore
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