【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員受到蟑螂“啟發(fā)”，新研制了一種柔性“機(jī)器人”，可抗壓、降低身形、鉆入縫隙，今后或許可以用于救災(zāi)探測(cè)。
　　
　　蟑螂之所以獲稱(chēng)“小強(qiáng)”，部分源于其極強(qiáng)的生命力。蟑螂在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中受力相當(dāng)于體重９００倍，卻不會(huì)受傷。加州大學(xué)伯克利分校綜合生物學(xué)教授羅伯特·富爾２５年前觀察發(fā)現(xiàn)，美洲種屬蟑螂的行進(jìn)速度能達(dá)到每秒近１．５米，相當(dāng)于其身體長(zhǎng)度的５０倍。
　　
　　富爾在學(xué)校主持一間實(shí)驗(yàn)室，名為“多學(xué)科動(dòng)物移動(dòng)效能、動(dòng)能和力學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，歷年觀察蟑螂、螃蟹和壁虎等動(dòng)物行走、奔跑、跳躍、爬行、滑行等方式，探究它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程所蘊(yùn)含的生物力學(xué)基本原理，以求改善機(jī)器人設(shè)計(jì)。
　　
　　美洲蟑螂讓在這間實(shí)驗(yàn)室攻讀博士的考?？?middot;賈亞拉姆獲得靈感。高速攝像機(jī)拍下的畫(huà)面顯示，蟑螂身處兩塊“夾板”之間，當(dāng)甲板間隔大約１．２７厘米、與“身高”相當(dāng)時(shí)，蟑螂自由行走；間隔調(diào)整為０．６厘米、遠(yuǎn)低于身高時(shí)，蟑螂依然全速行進(jìn)；當(dāng)間隔僅為０．２５厘米，它們會(huì)在夾板之間擠壓自己的身體，強(qiáng)行通過(guò)。
　　
　　賈亞拉姆認(rèn)為，在狹小空間或縫隙內(nèi)，蟑螂的腿腳受朝向限制，無(wú)法正常發(fā)揮作用，移動(dòng)時(shí)不得不利用身體其他部位。具體而言，處于受擠壓狀態(tài)時(shí)，蟑螂憑借脛節(jié)上帶有感知能力的刺毛，與夾板摩擦，推動(dòng)自己。
　　
　　依據(jù)這些觀察，賈亞拉姆設(shè)計(jì)機(jī)器人，定名為“可壓縮帶活關(guān)節(jié)構(gòu)造機(jī)器人”（ＣＲＡＭ），尺寸與人的手掌相當(dāng)，受到上下擠壓時(shí)“腿腳”可以向兩側(cè)張開(kāi)。
　　
　　只是，與蟑螂相比，這一機(jī)器人受擠壓能力大為遜色，高度只能降低至正常“身高”的一半。
　　
　　這種機(jī)器人的制作工藝類(lèi)似于手工折紙，簡(jiǎn)單且成本低廉，目前由加州大學(xué)伯克利分校下屬一家企業(yè)制作成套件，供機(jī)器人愛(ài)好者自行組裝。
　　
　　賈亞拉姆和富爾在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》發(fā)表論文稱(chēng)，在龍卷風(fēng)、地震和爆炸等場(chǎng)合，現(xiàn)有絕大多數(shù)機(jī)器人無(wú)法進(jìn)入廢墟，而柔性機(jī)器人可通行無(wú)阻，幫助探知所處區(qū)域是否穩(wěn)定和安全，發(fā)現(xiàn)幸存者所在位置，確定救援人員進(jìn)入路徑。
　　
　　富爾說(shuō)，昆蟲(chóng)無(wú)所不在，可以說(shuō)是地球上“成功的動(dòng)物”，借鑒昆蟲(chóng)可以讓機(jī)器人具備類(lèi)似的能力；借鑒蟑螂的機(jī)器人只是原型，卻顯示沿著一個(gè)新方向開(kāi)發(fā)柔性機(jī)器人的可行性。