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倒爬机器人
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机器人倒爬原理示意图 能在墙上行走的机器人，大家听过不少，它们大多模拟自然界一些天然的粘结机制，比如有些机器人就模拟类似壁虎脚的干性粘合，固定在墙面，支持身体的移动。
8 ~* v; t/ I7 L# o 不过我们看到的图中这个小机器人，却运用了另一种思路。它采用一个流体动力学的著名原理（还是其“超音速版”），让自己潇洒地固定在几乎任何表面，它甚至不需要接触到表面，工作原理与壁虎脚完全不同。
* q7 L2 m$ t" q 它借用的是伯努利原理：如果流体的速度慢，压强就大；速度快，其压强就小。你可能做过这个实验：双手将两张小纸条分放在嘴巴两边，你朝中间吹气，小纸条反而相互靠近。
" z( D5 m9 B; u# W) Z6 E, z1 Pos.tvboxnow.com 基于这一原则的机器人手爪并不鲜见。高压的空气流沿着爪的边缘喷出，形成一个“真空腔”，手爪就可以用来“抓取”距离很近的物件，而并不需要接触到物件。这样的机器人手爪通常用来拿起一些特殊的东西，它们或容易破碎，或需要无接触处理以避免感染。
9 b4 f! J/ M& d2 q& B 这个类型的爪由于吸力不足，一般不能托起整个机器人。新西兰坎特伯雷大学的研究小组研制了比传统装置的吸力强5倍的超音速伯努利机器人手爪，足够支持小机器人自身的重量。" y, r2 \# n, x6 z
请看附图，机器人左右侧的轮子是触及到墙面的，但一前一后的两个圆爪则与墙面稍稍分开。机器人喷射空气流，强迫其通过一个微小的间隙，加速到超音速。结果就产生了可观的吸力。
. M3 d, U: N/ F, S 这种新型的机器人爪，大名叫非接触式附着垫（NCAP）。气流喷出的那小缝隙，宽度仅25微米，几何形状也是精心设计的，气流被强迫从这里喷出时达到3马赫的速度。是的，没有写错，也不开玩笑，就是音速的3倍。NCAP能做到这一点，既不依靠增加气流，也不需要增加压力，完全借助自身的几何特征使气流压缩，速度提升，获得足够的附着力。让它爬玻璃等光滑墙面，或倒悬在天花板上行进，都不在话下。tvb now,tvbnow,bttvb: u, C8 y0 h# O" y
这种机器人可能用于工业检验。研究人员说他们正在努力，使超音速非接触式附着垫在“几个月”内，能以“几百美元”的价格买到。 |
發表於 2011-6-18 11:26 AM
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