以蚯蚓为灵感的机器人通过蠕动移动

该机器人使用五个蠕动软驱动器来复制蚯蚓身体部分的功能                                                   意大利技术学院

蚯蚓不仅通过蠕动在土壤中移动，还通过向身体发送蠕动波。一种采用相同策略的新型仿生机器人有朝一日可以用于地下勘探甚至搜救任务。

蚯蚓的身体由多个充满液体的节段组成，这些节段被称为后节结，每个节结都有一块圆形肌肉围绕着它。还有沿着蠕虫身体长度延伸的纵向肌肉。

当相邻后节的圆形肌肉收缩时，它们会导致蠕虫的那部分变得更长更细。然而，当一个区域的纵向肌肉收缩时，它们会导致蠕虫的那部分变得更短、更胖。

因此，利用这两种收缩的连续序列，蠕虫基本上能够将“脂肪波”从它的鼻子传送到它的尾巴。这些波浪，连同称为刚毛的能抓住泥土的刚毛，使动物能够穿过土壤。

在 Barbara Mazzolai 教授的带领下，Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工学院）的一组科学家着手在机器人中重现该机制。


该机器人展示了其在颗粒状介质中的挖洞能力                                                          意大利技术学院

由此产生的 45 厘米（17.7 英寸）长的设备由五个连接的“蠕动软致动器”(PSA) 组成。每一个都由一个内部波纹管（有点像微型干燥器通风软管）、一个外部软弹性体皮肤和密封在两者之间的空间中的粘性流体组成。

当空气被泵入时，波纹管会变长，从而拉伸皮肤并让液体形成薄层——换句话说，PSA 变得又长又瘦。然而，当空气被抽出时，波纹管会缩短，压缩流体将皮肤向外推……因此 PSA 会变得又短又胖。

通过按顺序连续激活 PSA——再加上代表刚毛的小型外部摩擦垫的一些帮助——机器人能够穿过平面、管道和颗粒介质。


该机器人目前能够以每秒 1.35 毫米的速度移动                                                                        意大利技术学院

Mazzolai 及其同事现在正致力于进一步开发该技术。他们的研究论文最近发表在《科学报告》杂志上。

不，这不是我们见过的第一个机器人蚯蚓。麻省理工学院和康奈尔大学的团队利用其他机制创建了其他示例。