来源： 时间：2022-07-22 09:35:09
哈佛大学的科学家使用kirigami (一种古老的日本剪纸技术) 开发了一种柔软，爬行的机器蛇。随着机器人的伸展，平坦的kirigami表面变成了3d纹理的表面，像蛇皮一样抓着地面。
美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的博士后研究员艾哈迈德·拉夫桑贾尼 (Ahmad Rafsanjani) 说: “近年来，关于如何制造这类可变形、可拉伸的结构有很多研究。”“我们已经证明，kirigami原理可以集成到软机器人中，以比大多数以前的技术更简单，更快，更便宜的方式实现运动，” Rafsanjani说，该研究的第一作者发表在《科学机器人》杂志上。
他们从简单的扁平塑料片开始。使用激光切割机，他们嵌入了一系列厘米级的切口，并尝试了不同的形状和尺寸。切割后，研究人员将薄片包裹在管状弹性体致动器上，该致动器像气球一样随着空气膨胀和收缩。当致动器膨胀时，kirigami会切断弹出窗口，形成一个粗糙的表面，抓住地面。当执行器放气时，切口会平折，从而向前推进履带。
研究人员建造了一个完全不受束缚的机器人，其集成的机载控制，传感，致动和电源装在一个细小的尾巴上。该团队尝试了各种形状的切口，包括三角形，圆形和梯形。他们发现梯形切口-最类似于蛇鳞的形状-使机器人的步幅更长。拉夫桑贾尼说: “我们证明，这些基里加米皮的机车特性可以通过适当平衡切割的几何形状和致动协议来利用。”。
“向前，这些组件可以进一步优化，以改善系统的响应，” 他说。“我们相信，我们基于kirigami的战略为设计一类新型软履带开辟了道路，” 来自哈佛的Katia Bertoldi说，“这些全地形软机器人有一天可以穿越困难的环境进行探索、检查、监控和搜索以及救援任务，或者执行复杂的任务，腹腔镜医疗程序。”
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