沙土中潛行-蛇形機器人
- brighten
- 2021年 06月23日 10:50
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我們可以用機器人來挖掘下至深海上至太空的奧秘，並在陸地上趴趴走，執行各種運送、探索與搜救任務，不過仍有挑戰待克服，尤其是地下探勘，如今加州大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）已經研發出新型蛇形機器人，可以在細沙與土壤中挖洞前行，有如小型可愛版的「從地心竄出」。一直以來蛇都是機器人的靈感來源，牠們簡單身形，卻可以前進、攀爬與捕捉獵物等靈活行為，因此蛇形機器人已經用於探索沙丘、海床、管線，甚至是出現在廢棄核電廠或是搜救任務，現在科學家則要把他們應用在地下探索。UCSB 機械工程研究生研究員 Nicholas Naclerio 表示，物體穿越空氣與水幾乎沒有阻力，但地下世界又是另一回事了，假如我們試圖穿過地面，你必須先將土壤、沙子或其他介質推開。地底下的阻力遠比水、空氣還要大，就算是土壤與砂石地形也一樣，鑽到地底下就得面對前方撥開、又隨即補上的砂石， UCSB 全新設計的軟機器人就好像藤蔓一樣，透過唯一的活動部件、往前生長的「頭」來移動，這時摩擦力會比整個身體動起來還要小。但除此之外挖土機器人還得面臨其他挑戰。通常物體通過空氣或液體時，上方和下方承受的阻力均勻，但是在流化砂（fluidized sand）環境中，分布並不均勻，因此若機器人在土壤中水平前行時，會因為下方砂土已壓實，壓力更大難往前鑽，最後機器人前行方向會偏移往上挪。為此減少蛇蛇機器人面對的阻力，科學家以章魚（southern sand octopus）為靈感，新型機器人前方會噴射氣流，吹開前面的砂土。最終 USBC 打造出能輕鬆在沙土顆粒介質中「游動」的機器人，像蛇一樣扭動和轉彎，又或者是在沙子中潛行，遇到障礙物也能避開並從另一側重新竄出。團隊表示，這種設計有助於土壤採樣、安裝地下管線和電纜等方面。床墊清洗消滅白蟻公司地毯清洗外牆清洗石材美容地板打蠟地毯清潔石材美容駐點清潔消毒公司清潔公司地毯清潔地毯清潔白蟻防治白蟻防治除白蟻公司
