據(jù)外媒報道,機器人是探索陸地、海洋、天空和太空的好幫手,但有一個環(huán)境對它們來說比較棘手,那就是我們腳下的土地?,F(xiàn)在,加州大學圣塔芭芭拉分校(UCSB)和佐治亞理工學院的工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種蛇形機器人,它使用一系列方法鉆過柔軟的沙地或土壤。

蛇長期以來一直是機器人的靈感來源,這要歸功于它們的相對簡單性和運動的多功能性。因此,它們已經(jīng)被用來探索諸如沙丘、海床、管道、廢棄的核電站,甚至是人體等環(huán)境。
現(xiàn)在他們正往地下走。當然,這里最大的障礙是,即使在沙子和土壤這樣的顆粒狀材料中,阻力也比在水或空氣中大得多。但是加州大學圣塔芭芭拉分校和佐治亞理工學院的團隊開發(fā)了一種機器人,可以通過多種方式解決這個問題。
新的設(shè)計從現(xiàn)有的軟體機器人開始,它通過從其頂端“生長”來移動,就像一根藤蔓。這已經(jīng)有助于它的地下冒險--因為尖端是唯一的運動部分,摩擦力遠遠低于整個身體的運動。為了幫助它更容易地移動,一個裝置被連接到機器人的“生長”尖端,在它前面吹氣,將沙子推到一邊,以清理出一條道路。
但是,還有一個挑戰(zhàn):在水平地穿過沙子時,機器人往往會上升,直到它出現(xiàn)在表面。這是基本的物理學原理--機器人上方的少量沙子所產(chǎn)生的壓力遠遠小于其下方緊實的沙子所產(chǎn)生的壓力。

為了解決這個問題,研究小組使機器人也向下發(fā)射空氣,以減少摩擦。研究人員在前面添加了一個楔子,他們的靈感來自于一種受蜥蜴啟發(fā)的機器人,也有助于開辟道路。最終的結(jié)果是一個小型機器人,可以相對容易地在干燥的顆粒狀介質(zhì)中移動。它可以通過像蛇一樣的扭動和轉(zhuǎn)彎,或潛入沙中并在另一側(cè)重新出現(xiàn)來避免障礙物。
該團隊表示,這種設(shè)計可以在土壤取樣和地下安裝管道和電纜等方面派上用場。
這項研究發(fā)表在《科學·機器人學》雜志上。