甚至章魚(yú)也理解肘部的重要性。當(dāng)這些松軟，松散的頭足類(lèi)動(dòng)物需要做出精確的運(yùn)動(dòng)(例如將食物引導(dǎo)到他們的嘴中)時(shí)，觸手中的肌肉會(huì)收縮以形成臨時(shí)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)限制了手臂的擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了更加可控的運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在，哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和威斯生物啟發(fā)工程學(xué)院的研究人員展示了多層結(jié)構(gòu)如何使機(jī)器人模仿章魚(yú)的運(yùn)動(dòng)學(xué)，并根據(jù)指令創(chuàng)建和消除關(guān)節(jié)。該結(jié)構(gòu)還可以使機(jī)器人快速改變其剛度，阻尼和動(dòng)力學(xué)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《高級(jí)功能材料》和《IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化快報(bào)》上的兩篇論文中。

SEAS研究的第一作者兼研究生Yashraj Narang表示：“這項(xiàng)研究有助于彌合軟機(jī)器人技術(shù)與傳統(tǒng)剛性機(jī)器人技術(shù)之間的鴻溝。” “我們認(rèn)為這類(lèi)技術(shù)可能會(huì)促進(jìn)新一代不能簡(jiǎn)單地歸類(lèi)為軟性或剛性的機(jī)器和結(jié)構(gòu)。”

該結(jié)構(gòu)出奇的簡(jiǎn)單，由多層柔性材料包裹在塑料外殼中并連接到真空源組成。如果沒(méi)有真空，該結(jié)構(gòu)的行為將完全符合您的預(yù)期，彎曲，扭曲和滑落而不會(huì)保持形狀。但是，當(dāng)施加真空時(shí)，真空會(huì)變硬并可以保持任意形狀，并且可以模制成其他形式。

這種過(guò)渡是層流阻塞現(xiàn)象的結(jié)果，其中壓力的施加會(huì)產(chǎn)生摩擦力，從而使一組柔性材料牢固地結(jié)合在一起。

納朗說(shuō)：“壓力產(chǎn)生的摩擦力就像膠水一樣。” “我們可以通過(guò)更改層數(shù)，調(diào)整施加到其上的壓力以及調(diào)整多層堆疊之間的間距來(lái)控制結(jié)構(gòu)的剛度，阻尼，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。”

該研究小組還廣泛地模擬了層流干擾的力學(xué)行為，該研究小組包括Abbott和James Lawrence工程學(xué)教授Robert Howe，Abbott and James Lawrence材料工程教授Joost Vlassak和SEAS研究生Alperen Degirmenci。更好地控制其功能。