資料介紹
壁虎機器人
據(jù)連線雜志報道,美國宇航局(NASA)下屬噴氣推進實驗室(特別是行星機器人實驗室)的科學家們正在研發(fā)一種類似壁虎的機器人,它幾乎可以攀爬任何東西,包括宇航員最難以攀附的外星地表。在太空中,粘附性代表了兩大挑戰(zhàn)。第一,機器人通常難以應對崎嶇不平的表面,更不用說火星上看到的那種懸崖峭壁。第二,太空中存在著重力挑戰(zhàn)。
噴氣推進實驗室機器人電氣工程師亞克·卡拉斯(Jaakko Karras)說:“在零重力環(huán)境下,即使在表面上按住尺子都非常困難?!睕]有重力將你固定在地面上,很容易違反牛頓第三定律,即相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上的。
這不僅是微重力環(huán)境中的問題,在低重力環(huán)境(比如小行星或彗星上),這個問題也很難解決。卡拉斯說:“當你登陸到小行星上想要采集樣本時,就在你開始鉆探時,你的鉆頭可能會改變方向,不是鉆向小行星表面?!?/p>
那么機器人能做什么?卡拉斯說:“對于我們來說,最常見的解決方案就是仿生,它們可隨時隨地幫助解決我們周圍的所有問題?!碑斂ɡ辜捌鋱F隊在垂直巖石墻壁上測試攀爬機器人時,蜥蜴恰好從旁經(jīng)過。這個快速爬過的小動物不僅未令卡拉斯惱火,反而讓他從中獲得靈感。
他的團隊利用范德瓦耳斯力制造粘性,與壁虎攀爬光滑表面的方法相似。為了應對崎嶇地形,他們還建立了類似爪子的微刺夾,可以彎曲和收縮。在太空中,壁虎粘性和微刺夾都非常有效。壁虎粘性正在國際空間站測試,宇航員利用它將物體固定在內(nèi)部面板上,但NASA正考慮使用它取代尼龍搭扣。而微刺夾在小行星重新定向任務(wù)中非常重要:小釘將被覆蓋在機器人手臂上,用于獲取月球軌道附近小行星的漂礫和沉積物。
卡拉斯還希望未來太空任務(wù)中,可以使用微刺夾的垂直攀爬能力探索火星洞穴和巖漿管道。他說:“這些地方都還未被探測過,因為在其中移動過于困難。但是它們可能存在液態(tài)水,并處于低輻射的庇護區(qū)內(nèi)。它們對調(diào)查過去或當前可能存在的生命非常重要。因此,如果我們能在20年內(nèi)發(fā)現(xiàn)火星人,或許你要感謝蜥蜴?!?/p>
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