这款手套赋予你章鱼般的神奇力量

Octaglove 表面覆盖着吸盘,可以帮助潜水员抓住湿滑的水下物体。
octaglove prototype
Octa-glove 配备了吸盘和传感器。弗吉尼亚理工大学

章鱼吸盘密布的触手对于很多事情都很方便,尤其是对于一个没有手指或对生拇指的生物来说。这些触手还包含它们自己的微型神经系统,使头足类动物能够快速抓取和释放水上和水下的物体。

弗吉尼亚理工大学和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员希望在一种名为 Octa-glove 的水下手套上重现这些特性,他们在最近发表于《Science Advances》的论文中对此进行了描述。这款手套可以感应物体是否在触及范围内,并能激活微型吸盘,这些吸盘可以牢固地附着在表面并从中脱离。 

在陆地上,像壁虎这样的动物会利用范德华力等物理特性在攀爬时粘附在墙壁上。但在潮湿或浸没的表面上,陆地上有效的粘附力会减弱。虽然有些动物会分泌类似胶水的物质来帮助它们抓住物体,但章鱼的粘附力恰好是机器人工程师所青睐的。 

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章鱼通过在其吸盘和环境之间产生压力差来附着物体(想象一下把一张纸盖在嘴上,然后吸气让它粘住)。然后可以通过反向施力来分离。在机器人系统中,可以使用气动马达在吸盘后产生这种正压、负压或中性压力。仅此特性就已启发了不同版本的带有吸盘的软体机器人手臂。 

但在这种新原型中,手套指尖上装有受章鱼启发的独立弹性吸盘,研究人员将机械控制的吸盘与一个由微型激光雷达设备阵列驱动的传感系统相结合,该系统使用激光来感应物体的距离。

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当要抓取的物体在预设距离内时,马达就会激活粘性吸盘。利用这款功能强大的手套,研究人员能够抓取和举起水下各种形状的物体,包括平坦、圆形、坚硬和柔软的物体——如一个金属玩具、一把勺子、一个水凝胶球、一个盘子、一个盒子和一个碗。他们还可以根据不同表面的附着力来调整吸盘的吸力大小。 

该团队设想,这款专用手套可以帮助救援潜水员、科学家、水下考古学家、桥梁工程师和打捞人员更好地抓住可能湿滑或易碎的物体,而不会损坏它们。 

请观看 Octa-glove 的实际操作视频:

 

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Charlotte Hu

助理科技编辑

Charlotte 是《趣味科学》的助理科技编辑。她对了解我们与技术的关系如何变化以及我们如何在网上生活感兴趣。


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