近日，美国哈佛年夜学约翰·保尔森工程和运用迷信学院（SEAS）的科研团队开辟出一种软体机械人，它无需依附任何刚性元件，匍匐的道理异常像蛇，它的鳞片是采取剪纸术制成。
配景
没有四肢，却可以行走？蛇就是如许一种爬虫类。
（图片起源：维基百科）
身材滑腻，布满鳞片。蛇或直线行走，或弯曲进步，既可挤进狭小空间，也可爬树泅水。匍匐速度最高可达每小时14英里。
那末，蛇又是若何做到这一切的呢？
这一切都离不开它的鳞片。活动时，蛇会应用鳞片来抓紧空中，推进身材前行。这有点像鞋底钉，它可以赞助爬山活动员在滑腻的冰块上找到容身点。因为蛇鳞的外形和结构，这类磨擦力帮助下的活动才得以完成。
立异
近日，美国哈佛年夜学约翰·保尔森工程和运用迷信学院（SEAS）的科研团队开辟出一种软体机械人，它无需依附任何刚性元件，匍匐的道理异常像蛇，它的鳞片是采取剪纸艺术制成的。剪纸艺术分歧于折纸艺术，转变资料的特征依附的是剪切，而不是折叠。当机械人舒展时，扁平的剪纸外面会转化为三维织纹外面，像蛇鳞一样捉住空中。
(图片起源：Ahmad Rafsanjani/Harvard SEAS)
相干论文揭橥于《Science Robotics》杂志。
技巧
研讨人员从一张简略的立体塑料纸开端，然后应用激光切割机，嵌入一组厘米级的切痕，并试验分歧的外形和尺寸。一旦经由剪切，研讨人员将塑料纸包覆住好像管子一样的弹性体致动器，而这类致动器像气球一样，填充空气后会收缩开来。
当致动器充气时，剪纸切失落了凸起部门，构成一个粗拙外面，捉住空中。当致动器气馁时，切痕折叠成立体，推动机械人进步。
研讨人员经由过程将便携式的掌握、感知、制动和电源模块，包装进微型的尾巴中，构建出这类完整自在行为的机械人。他们在哈佛年夜黉舍园中，停止了机械人的匍匐测试。
(图片起源：Ahmad Rafsanjani/Harvard SEAS)
团队试验了各类外形的切痕，包含：三角形、圆形、梯形。他们发明梯形切痕，最接近蛇鳞的外形，使得机械人的挪动幅度到达最年夜。
(图片起源：Harvard SEAS)
SEAS 的博士后研讨员、论文的第一作者 Ahmad Rafsanjani 表现：“我们展现了，经由过程适当地均衡几何切割外形与致动协定之间的关系，可以应用些剪纸皮肤的活动特征。进一步说，这些组件可进一步优化，从而改良体系呼应。”
价值
Rafsanjani 表现：“比来这些年，很多研讨都是关于若何制作这类可形变、可舒展的构造。我们展现了，剪纸道理可以联合到软体机械人中，使机械人的活动方法更简略、更疾速、比比来的技巧更廉价。”
运用力学传授、论文高等作者 Katia Bertoldi 表现：“我们信任，我们创造的基于剪纸的计划，为新型软体匍匐器的设计开拓了途径。这些全地形的软体机械人无望穿越最艰苦的情况，展开摸索、检讨、监测和搜救义务，或许停止庞杂的腹腔镜医疗手术。”
