河蟹抖抖病怎么解决( 四 ) _河蟹-「四川龙网」

刚才我们讲到了这种小刺的结构，是无法用3D打印一体化打印出来的，它需要用到高精密的激光切割的方式，所以可以看到上面是生物的结构，下面是仿生的结构，它们从尺度大小、锥度等等，都是非常近似的。
我们为了探索这个科学问题，做了多个不同材料、不同结构的实验样机，然后在一个实验平台上对它进行测量。测量的基底包括光滑、粗糙，20个微米，也包括更粗糙的200个微米，还有鲨鱼皮的表面，不同的表面上面我们希望获得不同的力的结果。
最后实验结果发现，在200个微米的时候，可能能达到60倍的自身的拉力；而到了光滑的表面上，吸附力可以达到340倍。所以说从硬度上来讲，能够产生比较大的吸附力以及切向摩擦力，对未来的应用会有很大的帮助。
我们当时做了一个比较简单的机器人，这个机器人能够流向表面，紧紧地贴在这个表面上面，即使在外部干扰的情况下也不会脱落，除非它自己想要脱落，可以在鲨鱼皮上实现一个比较稳定的吸附。可以想像利用这样一个软体的多材料的吸盘，可以让未来的水下机器人有更多的可能性。相关的研究也是前一段时间发表在《科学机器人杂志》的封面上，同时也获得了包括《科学》和《麻省理工科技评论》这样的一些报道。
鮣鱼是可以吸附的一个东西，主要是靠它的吸盘；但是有没有既有吸附，又有抓持的生物？我们去自然界中去寻找答案。答案就是章鱼，章鱼可以伸出自己的手臂，抓持一个目标物体，也可以抓持像鲨鱼这样比较大型的物体，或者像螃蟹这样一个比较微小的物体，都可以实现抓持。
从这样的一个东西上面获得灵感，我们从2015年10月开始，我们和德国费斯托完成一个合作的项目，就是制作一个仿章鱼触手的软体的机器人的样机。从这个动态的视频蓝色的部分是我们做出来的东西，灰色的部分是基于费斯托早先的仿生大象鼻子的技术进行了一个修改，可以看到它可以抓持这种圆形的或者球形的物体，也可以实现抓持一杯水，然后把它倒在一个杯子里，整个的速度还是可以做到比较快的。
基于这个想法，就是软体的章鱼触手实际上是一种仿生，直接模仿自然。但是它在抓持上面是不是最优的，这是一个问号。所以说我们实验室的人员在测试了不同的材料，也测试了不同的形状之后，产生了另外一种抓持器，这种抓持器从实用性上来讲更好，这是2015年4月份做出来的样机，它可以安全地抓持鸡蛋，抓持一只螃蟹。
刚性机器人的传感和软体机器人的传感是不一样的，因为刚性机器人的传感可能是一个IMU，可能是一个小的电路板；但是软体机器人需要一个不同的东西，最好是液体，或者说是非常流动性、软的东西。我们决定将这种液态的金属与软体机器人进行一个结合。左边这个视频大多数同学都见过，这是我小时候最喜欢的一个视频，叫《终结者2》，无数个小的液态金属的液滴能够自组装。
正如它的优势所说，它是没有驱动机构，具有多种的功能属性，包括传感、自修复、自组装等等。而软体机器人所具有的自修复的低成本，以及安全柔性交互这方面，这两者如果结合在一起，可以产生很多的东西。比如说液态金属第一点，就是它对温度非常敏感，可以看到在室温下面，它是处于刚性态，可以搭载一定的重量，比如说到300克；但是一旦加热的情况下，它立马变成了液态。
基于这样的一个基本的想法，我们就开始逐步地加入了软体，黄色的这个基本的软体驱动层，是由硅胶组成的；逐步地加入了软体的传感层、加热层，通过多个加热段实现一个拼接，可以达到一个什么效果呢？这个是通过加热，7秒钟之内可以融化。融化之后，金属就会成为一个液态，而没有融化的地方是呈固态，通过这样一个简单的方式，就可以实现固态与液态共存的一个状态。

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