Keď študentka strojárstva Faye Yap uvidela na chodbe mŕtveho pavúka, napadlo ju, či by sa nedal použiť ako súčasť robotiky.
Premena mŕtvych pavúkov na mechanické chápadlá sa niekomu môže zdať ako nočná mora, no môže to mať hmatateľné výhody. Pavúčie nohy dokážu pevne a jemne uchopiť veľké, jemné a nepravidelne tvarované predmety bez toho, aby sa zlomili.
Takže Daniel Preston, strojný inžinier na Rice University, v spolupráci s Yapom a jeho kolegami objavil Spôsob, ako zdvihnúť nohy mŕtveho pavúka vlka a držať sa predmetov.
Tento nový typ robotiky nazval „nekrobotika“.
Zvláštne je, že pavúčie nohy nemajú svaly na extenziu, ale skôr sa ich nohami pohybuje hydraulickým tlakom – majú prozómovú komoru, resp. cefalotoraxKtoré sa sťahujú, posielajú im vnútornú telesnú tekutinu do nôh, čo spôsobuje ich roztiahnutie.
Tím teda vložil ihlu do prozómovej komory pavúka a vytvoril tesnenie okolo špičky ihly pomocou guľôčky superlepidla. Stlačenie malého obláčika vzduchu cez injekčnú striekačku stačilo na aktiváciu nôh pavúka a dosiahnutie plného rozsahu pohybu za menej ako sekundu.
„Vzali sme pavúka, vložili sme doň ihlu, nevediac, čo sa stane,“ hovorí Yap. Video Webová stránka Rice University.
„Mali sme približnú predstavu o tom, kam chceme ihlu umiestniť. A keď sme to urobili, fungovalo to hneď na prvýkrát. Ani neviem, ako ten moment opísať.“
Tímu sa podarilo vytvoriť zovretie mŕtveho pavúka na malej loptičke a tento experiment použil na určenie maximálnej sily úchopu 0,35 miliNewtonov.
Potom demonštroval použitie mŕtveho pavúka na zbieranie jemných predmetov a elektroniky, v ktorom tento nerobotický chápadlo odstraňuje prepojovací kábel pripevnený k elektrickej doske a potom pohybuje blokom polyuretánovej peny.
Tiež ukázali, že pavúk znesie váhu iného pavúka približne rovnakej veľkosti.
(Preston Innovation Laboratory / Rice University)
Pretože pavúky predlžujú svoje nohy pôsobením hydraulického tlaku z nôh cefalotoraxKeď zomrú, hydraulický systém už nefunguje. flexorové svaly na nohách pavúka Posmrtné stuhnutieAle keďže svaly pracujú iba jedným smerom, pavúk sa otáča.
Zatiaľ čo väčšina robotických komponentov vyrobených človekom je dostatočne zložitá na výrobu, pavúky sú už zložité a (bohužiaľ pre arachnofóbov) je ich dostatok.
„Koncept nekrobotiky navrhovaný v tejto práci využíva jedinečné dizajny vytvorené prírodou, ktoré môžu byť zložité alebo dokonca nemožné umelo replikovať,“ uvádzajú vedci vo svojom papier,
Pavúky sú tiež biologicky rozložiteľné, takže ich použitie ako častí robotov zníži množstvo odpadu v robotike.
„Jednou z aplikácií, na ktoré sme ju používali, je mikromanipulácia, a to môže zahŕňať veci ako mikroelektronické zariadenia.“ Hovoria Preston vo videu.
Jednou nevýhodou Dead Spider Gripper je to, že po dvoch dňoch alebo 1 000 cykloch otvorenia a zatvorenia začne dochádzať k určitému opotrebovaniu.
„Myslíme si, že to súvisí s problémami s dehydratáciou kĺbov. Myslíme si, že to môžeme prekonať aplikáciou polymérnych povlakov,“ rozprávanie Preston.
Výskumníci experimentovali s potiahnutím vlčích pavúkov voskom a zistili, že jeho strata hmotnosti počas 10 dní bola 17-krát menšia, čo znamená, že zadržiaval viac vody a jeho hydraulický systém mohol fungovať dlhšie.
táto štúdia . bola uverejnená v r pokročilá veda,
