
文章图片
【大多数水母都有轻微的负浮力,需要游泳才能在水柱中生存和觅食】

文章图片

文章图片
研究人员通过在膨胀的执行器网络中轻轻地限制水母 , 在两端添加一个额外的执行器提高了抓握质量 。 在实验室水箱测试和现场试验研究期间 , 每组执行器在观察到故障之前都被加压和减压 。 故障是包围单个致动器的充气通道的膜破裂 。 最终 , 扭曲的膜可能会出现撕裂 , 此时执行器将无法操作 。 软夹持器轮毂的模块化设计能够移除故障部件并在其位置插入新的执行器 。
在这里 , 研究人员展示了一种设计、制造和测试纳米纤维增强的软机器人执行器的方法 , 用于超温和地操纵精致的海洋生物 。 具体来说 , 研究人员讨论了单个执行器的几何优化以提高耐用性和批量吞吐量 , 以及模块化集线器的设计以将一组执行器组合成一个抓取设备 。 此外 , 研究人员描述了两个重要的抓握质量指标:矩形配置中抓手的获取区域及其抓握对施加力的稳健性 。
接下来 , 研究人员将该设备整合到一个便携式工具中 , 该工具可用于在实验室或浅海环境中与生物样本进行交互 。 最后 , 研究人员展示了使用这种手持式软抓手成功地对三种典型水母物种进行轻柔抓取 。 为研究人员的抓手测量的采集区域提供了对可靠抓取物体所需的精度的洞察 。 根据以物体后面 毫米距离为特征的圆形区域 , 研究人员可以估计此外 , 当直接沿y或z轴平移时 , 夹具具有更好的性能 。
此外 , 抓手能够在目标后方最多 毫米处抓取物体 , 尽管抓取成功的可变性很大尽管研究人员期望定心偏移附近始终保持较高的抓取成功率这些信息可共同用于告知远程操作车辆操作员的定位要求 , 以最有效地使用此夹具 。 此外 , 手指的被动适应使抓手能够在更大的区域内稳健地实现抓握 。 大部分掌握在里面主要区域是笼式抓握 , 表明笼式是该夹具的主要抓握模式 。 笼式抓握的成功概括了储存生物 。
相反 , 沿边缘和主要区域外的抓握包括较高的边缘稳定抓握 。 这些抓握利用软致动器的被动顺从性来钩住铃铛或卷曲在触手周围 。 虽然不太可靠 , 但这些抓握代表了一系列边缘情况 , 其中手指被动地适应在锁定可能失败的位置抓握目标 。 然而 , 这些边缘抓握的成功可能无法推广到实际的生物体 , 因为它们依赖于铃铛和触手的力量 。 尽管此处介绍的实验室和试点研究侧重于在封闭空间中抓取固定目标或活水母 , 但这些结果显示了在海洋中安装远程操作车辆执行器操作的前景 。
野生水母表现出各种运动和游泳速度 , 从久坐不动的仙后座到箱形水母的复杂游泳行为 。 大多数水母都有轻微的负浮力 , 必须游泳才能在水柱中生存和觅食 。 当使用远程操作车辆操作软执行器时 , 压力调节将确保执行器不会过压 , 并且足够的流量将使它们能够在足够长的时间内关闭 。 研究人员预计将抓手定位在远程操作车辆上和使用便携式设备之间的差异将取决于所使用的远程操作车辆机器人手臂的类型和远程操作车辆飞行员的技能 。
研究人员在他人的工作中看到了希望 。 表明熟练的飞行员可以用安装在远程操作车辆上的机械手在深处包裹水母 。 最后 , 研究人员的抓手对外力的鲁棒性足够大 , 可以防止生物在被捕获后被释放 。 即使是最坏情况下的拉力比理论推力大两个数量级 。 此外 , 当夹具在前往样本收集容器的途中 , 最坏情况下的最大值估计 。
推荐阅读
- 流体向推进器开口会聚,在空腔内部存在循环
- 如果真的存在平行宇宙,那里会是什么样子的?
- 海底惊现巨型真龙是真的吗?在马里亚纳海沟发现了什么?
- 感受海洋的深邃和博大,探索海洋十大最大生物!
- 违背生命规律的生物有哪些?你知道跳出三界外的“太岁”吗?
- 同为航天员,聂海胜、刘伯明和汤洪波为何能入榜2021《感动中国》
- 干掉人最多的九种动物,每天弄死2000人,顶级刺客就在你我身边
- 在澳大利亚大堡礁里面,藏有一个生态系统,动物十分丰富
- 装甲恐龙堪称恐龙时代的坦克,可以了解一下