柔性機器人受壁虎啟發的塗層後能進行繁重的工作

機器人研究的一個特別活躍的領域涉及柔性部件的探索。無論是人造肌肉還是用於抓取物體的抓手等，這些更具延展性的部件都為人類開闢了新的可能性，並使機器更安全。現在，機器人正從壁虎令人驚嘆的粘合特性中獲得幫助，結合形成機器人抓手，抓取的物體重量遠遠超過其本身。

來自斯坦福大學、加州大學聖地亞哥分校（UCSD）和美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）的研究人員現在已經使用光刻技術開發了一種合成材料，該材料模仿壁虎的自然抓握能力，並可用於塗覆柔性機器人抓手。

這種3D列印的系統利用可伸縮硅膠在抓手中嵌入高強度織物，可以彎曲，但在處理較重負載時不會伸長變形。與此同時，抓手牢固地固定在基座上，形成柔性和堅硬材料的混合物，使抓手既能適應不同形狀的物體，又能承受較大的力量。

而且由於受壁虎啟發的分子反應在更大的表面積上更有效地發生，所以材料的性質對於符合不同形狀物體的柔性機器人抓手而言是特別有效的塗層，因為這意味著具有更大的表面積。

通過開發控制演算法，機器人可以沿著抓手的整個長度分配適量的力，團隊最終可以使用一個抓取器抓取各種不同位置的重物，重量不超過45磅（20千克）。這包括粗糙的多孔物體，如火山岩、圓柱形管道等更平滑的物體，以及咖啡杯和西紅柿等常見物品。

「我們意識到，這兩個組件，柔性機器人技術和壁虎粘合劑相得益彰，」UCSD Bioinspired機器人與設計實驗室的第一作者兼博士生Paul Glick說道。

Glick和他的同事們計划進一步開發真正利用粘合劑的演算法，同時也探索抓手在零重力環境和太空操作中的潛力。

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