美國史丹佛學生應用壁虎爬牆原理,研發可拖拉本身重量2000倍物體的機器人。圖/大衛・克里斯騰森提供 |
過去認為,壁虎是靠腳掌上的吸盤貼在天花板上。西元2000年,科學家發現分子間的引力才是壁虎爬牆的關鍵。壁虎的每隻腳底都有數百萬根極細的剛毛,每根剛毛末端又有400到1000根更細的分支,剛毛與物體產生的分子引力讓壁虎可在牆壁上恣意移動,且不會掉下來,而微拖機器人也有類似的構造,其底部有著許多細小的橡膠細毛,在機器人需要固定進行拖拉時,可控制的底部就會降下緊貼地面,造成橡膠細毛緊縮以產生分子引力。
微拖機器人的構造並不複雜,當中包含電池、電腦控制端、馬達、細繩、兩顆用來移動小輪子以及有著細小橡膠細毛的底部。機器人先將繩子連接重物後,放線向後移動,停止並黏住地面,馬達開始轉動達到拖拉的效果後,機器人會繼續移動,並重複此動作。史丹佛機械工程所博士生艾略特‧霍克斯(Elliot Hawkes)說:「整個過程的關鍵,就是壁虎爬牆的原理。」
機器人具兩種功能:垂直或平地拖拉重物,最小的機器人僅20毫克。史丹佛機械工程所博士生大衛‧克里斯騰森(David Christensen)說:「我們嘗試用不一樣的東西來取代馬達,試圖讓機器人變得更小。」
克里斯騰森也表示,微拖機器人在玻璃及拋光地板表現最好,但未來希望能在不同表面有一樣的效果。他還說:「目前的技術還比不上壁虎,希望能改善。」並且做出更大的機器人,讓發明可在不同場合產生作用,例如:緊急災難救援。
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