飛簷走壁成為可能:蜘蛛俠式的機器人抓握器可以對抗地心引力

2020-12-04 騰訊網

特別設計的真空吸力裝置可以讓人爬牆。科學家們已經開發出一種吸力裝置，可以在粗糙的表面上使用，不管表面有多粗糙。這種吸力裝置還可以應用於具有抓取能力的爬行機器人和機械手臂的開發。

傳統的真空吸力方法和以往的真空吸力裝置由於真空洩漏，無法保持對粗糙表面的吸力，導致吸力失效。

研究人員Xin Li和Kaige Shi開發了一種零壓差(ZPD)方法來提高真空吸力裝置的發展。他們的方法克服了洩漏的限制，使用一個高速旋轉的水環在表面和吸盤之間保持真空。他們在本周的《流體物理學》雜誌上討論了他們的工作。

「我們的設計有很多應用，但我們認為爬牆機器人最有用，」李說。「與其他爬牆機器人相比，我們基於zpd的吸力單元機器人在性能上取得了驚人的進步。」

旋轉水的離心力消除真空區邊界的壓差，防止真空洩漏。保持吸盤內部的高真空壓力。

他們的ZPD吸塵裝置比傳統的吸塵裝置更節能、更小、更輕。研究人員用三種不同的吸力大小和應用來測試他們的裝置:在機械臂上抓取和處理物體，在六足爬牆機器人上，以及在蜘蛛俠一樣的爬牆裝置上。

「這項研究的下一步是減少水的消耗。如果能減少水的消耗，吸力裝置就能在缺水的情況下工作很長一段時間，這樣爬牆機器人就能自己攜帶水，而不是連接到供水系統。」

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