这个机器人学习变色龙的舌头能够伸长5米 [复制链接]

变色龙、蝾螈和许多蟾蜍利用储存的弹性能量，向距离身体1.5米远的毫无防备的昆虫发出粘糊糊的舌头，在十分之一秒内就能抓住它们。

拉美西斯·马丁内斯，普渡大学工业工程学院的助理教授和普渡大学工程学院的韦尔登生物医学工程学院以及Puriver大学的其他普度大学的研究人员开发出了一种全新的完全柔软的机器人和致动器，能够重新创建生物启发的高功率和高速运动。利用储存的弹性能量。这些机器人是用类似于橡皮筋的可拉伸聚合物制造的，内部气动通道在加压时膨胀。

这些机器人的弹性能量是通过在制造过程中按照自然原理向一个或多个方向拉伸身体来储存的。与变色龙的舌头打击类似，一个预应力气动软机器人能够将自己的长度扩大5倍，捕捉一只活的苍蝇甲虫，并在毫秒内将其取回。

马丁内斯说：“我们相信，如果我们能制造出能够像变色龙那样高速执行如此大幅度运动的机器人，那么许多自动化任务就能更准确、更快地完成。”传统的机器人通常是用坚硬而笨重的部件制造的，这些部件由于惯性而减慢了它们的运动速度。我们想克服这一挑战。”

这项技术发表在10月25日出版的《高级功能材料》杂志上。一段视频显示了这个捕捉昆虫的机器人：

许多鸟类，像三趾啄木鸟一样，利用腿后部受力肌腱中储存的弹性能量，实现零功率栖息，使它们在睡觉时不会从栖木上掉下来。这些鸟类的解剖结构就是一个例子，它可以制造出零功率的抓取器，抓取重量的倍，并从高达度的角度倒立着。

这些夹持器的软臂与夹持物体的一致性最大化了接触面积，增强了抓握和促进高速捕捉和零功率保持。

一些植物还知道如何利用弹性能量，利用“陷阱机制”实现高速运动。金星捕蝇草利用储存在其双稳态弯曲叶片中的弹性能量，快速接近探索其内表面的猎物。

受金星捕蝇草的诱捕机制的启发，并研究蜥蜴如何捕捉昆虫，普渡大学的研究小组创造了一种软性机器人金星捕蝇草，它在收到短暂的加压刺激后仅50毫秒就关闭了。一个高速摄像机视频显示了这个软机器人维纳斯捕蝇草的关闭：

马丁内兹说，这些新的预应力软机器人比现有的软机器人系统具有几个显著的优点。首先，它们擅长高速抓取、抓握和操纵各种各样的物体。它们可以利用储存在其预应力弹性层中的弹性能量，在不消耗任何外力的情况下，将物体保持在其重量的倍。

它们柔软的皮肤可以很容易地用防滑的小孢子形成图案，这大大增加了它们的牵引力，使它们能够在长时间内倒立栖息，并有助于捕获活的猎物。

“我们设想，这里提出的设计和制造策略将为新一代完全柔软的机器人铺平道路，机器人能够利用弹性能量来实现现有机器人目前无法接近的速度和运动。”马丁内兹说。