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      靈活的軟體蛇形機(jī)器人

      2019-09-10 23:05:05本刊廣州編輯部
      孩子·小學(xué)版 2019年11期
      關(guān)鍵詞:蛇形哈佛大學(xué)梯形

      本刊廣州編輯部

      雖然沒腿沒腳,但是憑借其光滑的身體,蛇可以每小時(shí)滑行14英里,并且還能擠進(jìn)各種狹小的空間,上樹遁地都不在話下。它是如何做到的呢?

      蛇的運(yùn)動(dòng)主要有三種方式:一種是蜿蜒運(yùn)動(dòng),所有的蛇都能以這種方式向前爬行。爬行時(shí),蛇體在地面上作水平波狀彎曲,使彎曲處的后邊施力于粗糙的地面上,由地面的反作用力推動(dòng)蛇體前進(jìn),如果把蛇放在平滑的玻璃板上,那它就寸步難行了。第二種是履帶式運(yùn)動(dòng),蛇沒有胸骨,它的肋骨可以前后自由移動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)方式產(chǎn)生的效果是使蛇身直線向前爬行,就像坦克那樣。第三種方式是伸縮運(yùn)動(dòng),在地面爬行比較緩慢的蛇,如鉛色水蛇等,在受到驚動(dòng)時(shí),蛇身會(huì)很快地連續(xù)伸縮,加快爬行的速度,給人以跳躍的感覺。

      在今年,哈佛大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)研發(fā)出一種蛇形機(jī)器人,可以像蛇一樣運(yùn)動(dòng)。蛇形機(jī)器人的表面采用一種古老的日本紙制切割工藝。該團(tuán)隊(duì)嘗試了各種形狀的切割,包括三角形,圓形和梯形。他們發(fā)現(xiàn)梯形切口最接近蛇鱗片的形狀,可以讓機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)伸展得更長(zhǎng)。

      當(dāng)機(jī)器人伸展時(shí),看上去光滑的表面則會(huì)轉(zhuǎn)換成3D紋理表面,像蛇皮一樣抓住地面。并且它還具有可編程的外殼,當(dāng)遇到障礙時(shí),能夠及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,這樣爬行的速度和路線都會(huì)比較精準(zhǔn)。

      目前,這個(gè)蛇形機(jī)器人已經(jīng)在整個(gè)哈佛大學(xué)遛了一圈,表現(xiàn)狀況良好。但是科學(xué)家們認(rèn)為,只是會(huì)爬還不夠,他們還在不斷改進(jìn)設(shè)計(jì),希望有朝一日這些蛇形機(jī)器人可以穿越困難的環(huán)境進(jìn)行探索、監(jiān)控和搜救任務(wù),或執(zhí)行復(fù)雜的腹腔鏡醫(yī)療程序。

      (信息源自《每日科學(xué)》)

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