南航成功研制出仿壁虎机器人可用于考古救灾
“在选择壁虎之前其实我们已经试验过七八种动物了,”戴振东向记者解释机器人的仿生对象为什么会是壁虎的原因,“蝗虫、二十八星瓢虫等昆虫我们都试验过,最终才发现壁虎和我们理想的仿生机器人在功能上最具有相似性。”于是,这个“功能相似性”就成为了戴振东的仿生实验室选择壁虎作为仿生对象的最好理由,甚至连仿生实验室的纪念品都是一只壁虎形状的挂件。
戴振东揭秘了壁虎能够吸附在墙上并且实现无障碍爬行的原因。原来壁虎能牢牢吸附在墙壁上的本质是依据“范德华力”(分子间作用力,其实质是一种电性的吸引力)来实现的。它的脚上有50万根细毛,粗细从几μ到几十纳米不等,只相当于头发直径的千分之一。为了能让仿壁虎机器人也逐渐向这样的“无障碍”爬行目标“看齐”,戴振东和他的团队曾经尝试了不下十种方法来做“毛”,最终成功仿照刚毛吸附原理,通过特殊材质成功让仿壁虎机器人牢牢“吸”在了垂直90度的墙面上。
戴振东向记者介绍,仿壁虎机器人通过模拟壁虎微细结构,模拟大壁虎脚掌基于分子间的“范德华力”,采用仿生结构设计、仿生步态规划、脚掌粘附性能测试等方法,成功实现了仿壁虎机器人90度爬壁运动。
它的未来 反恐侦查、地震搜救都用得着“大壁虎”
“大壁虎”的阶段性成功并没有让戴振东和他的团队放慢对于仿生机器人的研究步伐,而这个已经比较成熟的机器人却依然“待字闺中”,没有对外进行推广。戴振东坚持尽善尽美,“仿生壁虎机器人必须要等到技术真正成熟了才能进行推广。”
戴振东介绍,仿生壁虎机器人将来的推广范围非常广泛。“比方说像反恐侦查,人质被扣押在一个密闭的空间里,外人无法进去的时候,我们的仿壁虎机器人就能派上大用场。”“大壁虎”可以背着摄像机“潜”入密闭空间,拍摄下人质所在位置的画面,从而给狙击手提供第一手的及时信息,帮助狙击手准确找准位置。
除此以外,仿生壁虎机器人在地震搜救的过程中也能发挥巨大的作用。“像一些地震救援队无法找到的领域,仿壁虎机器人凭借着小巧的优势就能轻易找到,并且及时通报给救援队废墟下有没有被压埋的人。”戴振东教授对于壁虎机器人的未来充满期待。
“我们将来最大的希望自然是仿壁虎机器人能实现倒挂180度的爬行,并且成为真正的‘全方位无障碍’,当然,实现这个目标我们还有很长的路要走。”戴振东说。
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