一項(xiàng)新的研究揭示了re魚(yú)suck魚(yú)如何從其緊貼的表面上脫離出來(lái),以及該機(jī)制如何為未來(lái)的可逆水下附著裝置提供靈感。
這項(xiàng)研究由一個(gè)國(guó)際化,多學(xué)科團(tuán)隊(duì)跨機(jī)器人,比較生物學(xué)和工作電氣工程,考察了支隊(duì)機(jī)制£魚(yú)的吸盤(pán),并與它如何能在水下機(jī)器人應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。
該小組的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在IOP出版的《生物靈感與仿生》上。
北京航空航天大學(xué)的主要作者李文教授說(shuō):“海洋生物在淹沒(méi)環(huán)境中主要使用兩種粘附方法:化學(xué)粘附和抽吸粘附。雷莫拉的搭便車(chē)行為使用抽吸粘附,要求這些魚(yú)類(lèi)既能附著也能附著。經(jīng)常分離,但是對(duì)它們的分離知之甚少。
“理解剝離對(duì)于研究生物粘合劑系統(tǒng)至關(guān)重要。在許多工程應(yīng)用中,例如表面剝離(表面涂漆,涂層和轉(zhuǎn)移印刷),理解剝離也變得越來(lái)越重要。我們探索了re藥如何剝離以擴(kuò)展對(duì)該生物系統(tǒng)的理解,以及如何將其應(yīng)用于人工粘合機(jī)制。”
為此,研究小組研究了活re魚(yú)的脫離運(yùn)動(dòng)學(xué)和相關(guān)形態(tài)。
哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館的合著者Dylan Wainwright博士說(shuō):“微型CT掃描結(jié)果顯示,唇肌分布在椎間盤(pán)墊的外緣周?chē)箓?cè)。最前唇肌收縮將圓盤(pán)唇從表面剝離,減少壓差。”
然后,他們將分離過(guò)程分為三個(gè)階段,并測(cè)試了薄片運(yùn)動(dòng),椎間盤(pán)柔韌性和椎間盤(pán)唇緣運(yùn)動(dòng)對(duì)分離過(guò)程中粘合性能的影響。
美國(guó)麻省理工學(xué)院的合著者陳玉峰教授說(shuō):“利用我們從觀察到的實(shí)時(shí)re悔中學(xué)到的知識(shí),我們開(kāi)發(fā)了一種仿生的柔性粘著性盤(pán)片,該盤(pán)片的唇緣和帶棘突的薄片的運(yùn)動(dòng)都可控制。
“為了測(cè)試光盤(pán)是否與真實(shí)的光盤(pán)一樣工作,我們?cè)O(shè)計(jì)并制造了具有剛性主體的仿生bio悔機(jī)器人。它由四個(gè)部分組成:3D打印的魚(yú)狀主體,仿生吸盤(pán),控制單元和噴氣推進(jìn)組件。
北京航空航天大學(xué)的第一作者王思奇說(shuō):“該機(jī)器人表現(xiàn)出與其生物類(lèi)似物類(lèi)似的分離運(yùn)動(dòng),模仿了三階段分離。整個(gè)分離過(guò)程耗時(shí)約200毫秒,甚至比活re子的分離還快。 (240毫秒)我們記錄下來(lái)。”
“該機(jī)器人使用兩個(gè)仿生吸盤(pán),具有'鉤住'和'拾放'功能。這種仿生吸盤(pán)的可擴(kuò)展能力為當(dāng)前的水下機(jī)器人提供了廣泛的應(yīng)用,包括長(zhǎng)期水下運(yùn)輸,考古,搜救,和生物學(xué)觀察。
溫教授說(shuō):“我們希望這項(xiàng)研究將為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中applications藥的吸引機(jī)制的實(shí)現(xiàn)提供重要的一步。”