蓝冠注册《Q374919 》蚯蚓在地面上爬行，蓝冠注册 它们交替地挤压和拉伸身体的肌肉，每次收缩都向前移动一点。蜗牛和海参也利用这种被称为蠕动的机制四处走动，我们自己的胃肠道也通过类似的作用，挤压食道的肌肉，把食物推到胃里。

现在，麻省理工学院、哈佛大学和首尔国立大学的研究人员设计出了一种软的自主机器人，它通过蠕动移动，通过收缩身体的部分在表面爬行，很像蚯蚓。这个机器人几乎完全由软材料制成，具有惊人的弹性:即使被踩上或被锤击，它也能毫发无损地一寸一寸地离开。

麻省理工学院机械工程助理教授金相贝(Sangbae Kim, Esther and Harold E. Edgerton)说，这种软机器人可能有助于在崎岖的地形中导航，蓝冠 或在狭窄的空间中穿行。

这种机器人被命名为“Meshworm”，因为它的身体是柔韧的、网状的管子。研究人员用镍和钛制成的金属丝创造了“人造肌肉”。镍和钛是一种形状记忆合金，可以随着热量拉伸和收缩。他们把金属丝缠绕在管子上，沿着管子的长度创造出一些节，就像蚯蚓的节一样。然后，他们向金属丝上施加小电流，挤压网状管，推动机器人前进。该团队最近在《IEEE/ASME机电一体化学报》上发表了设计细节。

除了金,文章的作者是Sangok Seok研究生和博士后Cagdas Denizel传统在麻省理工学院,副教授罗伯特·j·伍德在哈佛,助理教授Kyu-Jin曹博士的首尔国立大学07,达妮埃拉俄文,计算机科学和工程教授和麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室主任(权力)。

软机器人

在过去的几十年里，许多机器人专家一直在寻找设计软机器人系统的方法。没有笨重、易碎的硬件，软机器人或许能够探索难以到达的空间，蓝冠官网 穿越崎岖不平的地形。它们柔韧的外表也让它们在与人交往时很安全。

软机器人技术的一个重大挑战是设计软执行器或电机来驱动这些机器人。一种解决办法是使用压缩空气，小心地通过机器人泵来移动它。但是Kim说，气动机器人需要庞大的泵。“将微型空气压缩机集成到小型自主机器人中是一个挑战，”Kim说。

由一种奇怪的材料制成的人造肌肉

相反，金和他的同事们把蚯蚓作为设计指导。他们注意到，这种令人毛骨悚然的爬行动物主要由两组肌肉组成:一组是环绕在蠕虫管状身体周围的圆形肌肉纤维，另一组是沿其长度延伸的纵向肌肉纤维。两组肌肉一起工作，慢慢地蠕动着蠕虫。

该团队开始设计一个类似的软式蠕动驱动系统。研究人员首先将一层聚合物网卷起来并热封，制成了一个长管状的物体。网状物由交错的聚合物纤维制成，可以使管道像弹簧一样伸缩。

然后他们寻找制造人造肌肉的方法，最终在一种镍钛合金上定居下来。“这是一种非常奇怪的材料，”金说。“根据(镍钛)比例的不同，它的行为会发生显著变化。”

根据镍钛的比例，合金会随热改变相。在一定的温度以上，合金会保持在一种叫做奥氏体的相态——一种有规律排列的结构，即使经过明显的弯曲，也会恢复到原来的形状，很像可弯曲的眼镜框架。在一定温度下，合金会转变为马氏体相——一种更柔韧的结构，就像曲别针一样，保持弯曲的形状。

研究人员制作了一根紧密缠绕的镍钛线，并将其缠绕在网管上，模仿蚯蚓的圆形肌肉纤维。然后他们在管子里安装了一个小电池和电路板，产生电流来加热沿着身体的某段导线:当某段导线达到一定的温度时，导线就会在身体周围收缩，挤压管子，推动机器人前进。金和他的同事们开发了算法来小心地控制电线的加热和冷却，引导蠕虫以不同的模式移动。

研究小组还在机器人身上安装了类似于蚯蚓纵向肌肉纤维的电线。加热时，一根单独的电线会收缩，拉动蠕虫向左或向右。

作为软机器人的终极测试，研究小组用锤子对机器人进行了多次打击，甚至用脚踩机器人来检查它的耐用性。尽管受到猛烈的撞击，机器人幸存了下来，完好无损地爬走了。