2015年5月29日
斯坦福大学工程师创造了一种灵感的粘合剂材料,灵感来自抓握壁虎指尖的独特特性,这可以通过施加较低的压力使机器人手能够保持几乎任何类型的物体。
斯坦福大学机械工程研究生David Christensen观察了一个极其粘滑的稀薄废料,同时修剪由壁虎指尖的粘合剂。他与他的同事艾略特鹰分享了这一点,他在废料背面层压了一块不可拉伸的镜头。他们观察到,当结合时,抓地力大大提高,导致一些不同的性质。
仿生灵巧操作实验室。
没有挤压 - 超级摩擦夹具
一种灵感来自壁虎指尖的独特物理特性的材料,可以让机器手在不施加过度压力的情况下抓住几乎任何类型的物体
仿生灵巧操作实验室。
壁虎胶带魔术
壁虎胶带夹具的演示行动。
“我们第一次使用复合材料时,很明显,这种材料抓住了我们之前无法抓住的纹理,但不会一直卡住。”由机械工程教授Mark Cutkosky建议的Christensen说。
另一位研究生郝江(音译)展示了这部电影能够毫不费力地抓住任何有纹理的表面。因此,他们将这种胶膜用于他们正在研究的机器人抓取器。
与Cutkosky的实验室工程师合作的三人组开发出一种抓握机构,可以从垃圾箱到气球到卷饼的垃圾桶来拾取任何尺寸,纹理或形状的物体,而不会变形。
霍克斯将在本周于西雅图举行的IEEE机器人与自动化国际会议上介绍这项工作。该项目获得了最佳论文奖和最佳学生论文奖的提名。
“这种夹持器的不同之处在于,它不需要挤压物体就能把它们夹起来,因为这种材料不会把物体压到表面,”霍克斯说。
它是第一粘合机构,与任何类型的压制或拉力无关。学生和Cutkosky在设计胶合脚趾上的小毛发结构的粘合材料上的工作,这使得动物几乎可以在任何表面上移动。欧洲杯足球竞彩
制造的粘合剂材料的底部包括各个微小的毛发,每个毛发均为100μm。在直立状态下,毛发倾向于与物体接触而不抓住它们。然而,当机构在薄膜上拖动时,它将其保持在物体上,毛发平坦地与物体接触。
在释放薄膜上的张力后,毛发再次直立,使材料不粘,从而释放物体。
“你可以把它看作是用‘超级摩擦’紧紧抓住,这种‘超级摩擦’非常强大,你不需要挤压来获得摩擦,”克里斯滕森说。微小的毛发使夹具能够坚持不懈地粘合不平坦表面的角落或舒适地适合任何光滑的表面。
该团队已经在各种手持物品上测试了这种胶膜,从电话听筒到篮球、足球、大型管道和水袋。它能轻易地搬动几磅重的东西。然而,蒋说,该系统的物理特性表明,用更大的抓手抓取更大的物体是可能的。
“看到这种材料发挥作用真的很令人惊讶。使用这种材料制成的手套,孩子可以用手握篮球,但仍然可以投掷充气的气球而不粘住它。它有超强的抓地力,但一点都不黏。”
该团队现在正计划将这种材料开发成更完整的机械手,具有广泛的预期应用,如工业用途、家庭机器人或假肢,以及专注于处理精致物体。