机器人处理的仿生转变

由柏拉图重新发布

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日本筑波，14 年 2023 月 XNUMX 日 – (ACN Newswire) – 微妙的粘附力使壁虎看似能够抵抗重力，紧贴墙壁并穿过天花板，这激发了韩国研究人员团队的灵感，他们开发了一种机器人设备，可以在不损坏的情况下拾取和释放脆弱的材料。该团队来自庆北国立大学和东亚大学，他们的研究成果发表在国际科学期刊《先进材料科学与技术》上。研究人员希望它可以应用于机器人系统的物体转移。

壁虎足部干燥但粘稠的秘密在于其覆盖的微小毛发——由蛋白质制成——称为微刚毛。这些毛发长约 100 微米，直径约 5 微米。每根头发分成许多分支，末端为扁平的三角形垫，称为抹刀。铲子非常小，以至于它们的分子与壁虎攀爬表面的分子相互作用。这会在这些分子之间产生微弱的吸引力，称为范德华力。这种力量足以将壁虎固定到位。

壁虎与生俱来的粘附能力引起了许多研究人员的关注，并激发了其粘附机制在机器人技术中的应用。一种模仿这种机制的人造蘑菇状干粘合剂已被用来自动拾取材料。然而，将粘合剂从材料表面分离所需的力可能会导致其损坏，特别是在玻璃等易碎材料的情况下。该研究文章的第一作者 Seung Hoon Yoo 解释说：“让粘合剂轻松剥离一直存在问题。” “为了在机器人系统中利用这些粘合力，机器人不仅能够拾取物体，而且能够轻松地与其分离，以将物体留在所需的位置”。

在他们的研究中，研究小组通过使用由软硅橡胶制成的真空驱动装置解决了这个分离问题。为了在不损坏正在移动的易碎物体的情况下剥离干粘合剂，引入了一种新的剥离方法。这种方法涉及扭转和提升运动，将干燥的粘合剂从玻璃表面拉下来，而不对其造成任何损坏。研究人员发现，这种扭转运动的增加导致分离所需的力减少了十倍，这在处理精致材料时至关重要。

在将他们的传输系统连接到机械臂上进行测试时，研究人员证明它可以从倾斜表面拾取精致的玻璃盘，将其移动到不同的位置并轻轻地将其放下，而不会对其造成任何损坏。

该研究的作者之一 Sung Ho Lee 表示：“我们预计我们的研究将引起业界的极大兴趣，因为许多公司对使用干粘合剂进行组件的临时连接和移动非常感兴趣，特别是在机器人应用中。” 他补充说，他的团队希望通过将其应用于实际工业应用并开发更先进的模型，成为研究和工业之间的桥梁。

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Sumber: 先进材料科学与技术
部门：科学与纳米技术
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