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苏黎世联邦理工学院蛇形机器人 有哪些运动方式很奇怪的机器人?

2020-10-17知识13

人造肌肉的应用领域 20世纪80年代,科学家发现,非金属材料能在电流的作用下运动,于是开始构想人造肌肉。作为人造肌肉的先驱者,美国航空航天局的科学家约瑟夫·巴·考恩用自己的研究成果证明,通过电流刺激,可使高分子材料自动伸缩和弯曲,研制出具有与人类肌肉相同机能的人造肌肉。简单地说,人造肌肉由粘合性塑料材料制成,是把管状导电塑料集束成肌肉一样的复合体,在管内注入特殊液体,导电性高分子在溶液中释放出离子,在电流的刺激下完成伸缩动作。通过控制电流强弱调整离子的数量,可以有效改变人造肌肉的伸缩性。相反,通过改变复合体的形状也可以产生电。人造肌肉具备人类肌肉的功能。在人造肌肉中,一根直径为0.25毫米的管状导电塑料可承重20克,相同的体积,人造肌肉比人体肌肉的力量强壮10倍。当然,研制人造肌肉,并不是科学家的心血来潮,而是为了排除人类探索自然过程中的障碍。在探测火星和其他星球的科学实验中,传统引擎驱动的机器人,除了关节之外,四肢没有任何可以活动的关联处,能量上自然是捉襟见肘。如果有了人造肌肉,四肢更加发达,能将分子能量的70%转化为物理能量,远远大于电动引擎的功率。一种名为Birod的生物机器人已问世,它可以负载超过自身1.7万倍的重量。。

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有哪些运动方式很奇怪的机器人? 无肢运动地形对于大多数生物和仿生机器人来说可能具有挑战性。这种地形很容易被蠕虫,蜗牛,毛虫和蛇等生物所穿过。Hirose将具有类似运动的机器人可以归类为三类:带有被动轮子的机器人,带有主动轮的机器人以及使用垂直波浪或线性展开的起伏机器人。大多数蛇形机器人使用轮子,当从一侧移动到另一侧时摩擦力高,但当向前滚动时摩擦力低(并且可以防止向后滚动)。大多数蛇形机器人使用侧向波动或直线运动,并且难以垂直攀爬。Choset最近开发了一种模块化机器人,可以模仿几种蛇的步法,但不能执行六角琴运动。佐治亚理工学院的研究人员最近开发了两种叫做Scalybot的蛇形机器人。这些机器人的重点在于蛇腹部鳞片在调整不同方向的摩擦特性方面的作用。这些机器人可以主动控制它们的比例尺来修改它们的摩擦特性,并有效地在各种表面上移动。攀登攀登是一项特别艰巨的任务,因为登山者犯下的错误可能会导致登山者失去抓地力并掉下去。大多数机器人都是围绕在生物体中观察到的单一功能而构建的。Geckobots通常使用仅在光滑表面上起作用的范德华力。Stickybots,使用在光滑表面上最好的定向干粘合剂。Spinybot和RiSE机器人使用刺。腿式攀爬机器人有几个限制。他们不能处理大的。

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#机器人#肌力#科普#肌肉#运动

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