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標題: 借助超音速空气流机器人可潇洒倒爬天花板 [打印本頁]

作者: aa00 時間: 2011-6-18 11:26 AM 標題: 借助超音速空气流机器人可潇洒倒爬天花板

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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。tvb now,tvbnow,bttvb3 P$ n: P3 D8 m, t4 e
　　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。
　　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。+ Y) x+ Z# G/ [. R8 @" L
　　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。
　　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。
　　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。os.tvboxnow.com0 C8 F! f: s; m$ n
　　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。
　　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。

作者: fireman2 時間: 2011-6-22 11:40 AM

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