哈佛大學研製的12面體機械手可以輕鬆捕獲脆弱柔軟的深海生物

哈佛大學研製的12面體機械手可以輕鬆捕獲脆弱柔軟的深海生物

我們遼闊的海洋是各種水生生物的家園,其中有許許多多神秘的生物還尚未被發現。為了幫助人類尋找這些迷人的生物,研究人員開發了一種機器人裝置,能夠捕捉最精緻的深海動物,而不會傷害他們。這種機器人裝置採用了一種全新的可摺疊的12面體機械手。

今天給大家介紹的這種旋轉驅動的十二面體(RAD),是由哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所和其他幾個機構的研究人員共同開發的深海機械臂設備。

哈佛大學研製的12面體機械手可以輕鬆捕獲脆弱柔軟的深海生物

當RAD機械手完全伸開時,它看起來沒有任何威脅,特別是對於在附近游泳的毫無防備的海洋生物來說。但當它自己摺疊時,RAD會形成一個十二面體籠子,把動物困在裡面。重要的是,操縱控制這個機械手執行任務是不會對生物造成任何傷害的。受摺紙啟發的RAD旨在為海洋生物學家提供一種非侵入性、非破壞性的方法來提取樣本以進行探索和分析。

據估計,在我們這個星球的海洋中,仍然有大約一百萬種物種在等待被發現,特別是在深海水域。許多未被發現的水生動物都是凝膠狀的,因此超級脆弱。傳統的捕獲技術,如網,通常會破壞和傷害這些生物。此外,眾所周知,這些軟體動物很難用現有的水下設備抓取,而這正是RAD的優勢所在。

研究人員表示,我們將這些動物視為藝術品。就好比,我們會把蒙娜麗莎的畫作剪下來研究嗎?不!我們會使用最具創新性的工具。這些深海生物,有些已有數千年的歷史,當我們與它們互動時,應該使用最溫柔的方式去對待它們。

哈佛大學研製的12面體機械手可以輕鬆捕獲脆弱柔軟的深海生物

RAD由5個3D打印的聚合物 “花瓣” 組成,這些 “花瓣” 附著在一系列旋轉的關節上。一個單獨的馬達可以讓整個結構圍繞它的關節旋轉,並摺疊成一個空心的12面體籠子。研究人員也試驗了其它幾種不同的形狀,但12面體的效果最好。

這款機械手首先在康涅狄格州的水族館進行了測試,在那裡它成功捕獲並釋放了一隻月亮水母。經過一些細微的調整後,RAD被安裝到一臺深潛航行器上,並被送到加利福尼亞海岸外的蒙特利峽谷。通過遠程控制,RAD捕捉並釋放了魷魚、章魚和水母(研究人員說,章魚對這個設備特別好奇)等標本。RAD在2230英尺(700米)的深度進行了測試,但該採樣器的設計深度可達6.8英里(11公里),而且不會因為強大的水壓而爆裂。

哈佛大學研製的12面體機械手可以輕鬆捕獲脆弱柔軟的深海生物

基於RAD的採樣器設計對於深海的困難環境來說是完美的,它的控制非常簡單,易損的部件也很少。它是模塊化的,所以如果有東西壞了,可以簡單地替換那個零件,就能讓採樣器重新回水中工作。而且,這種摺疊設計也非常適合在太空中使用,這與深海相似,因為它是一個低重力、不友好的環境,對任何設備都極具有挑戰性。

研究人員目前正在研究一種更耐用、更堅固的RAD版本,用於更復雜的水下任務,如海洋地質學,甚至建築項目。展望未來,RAD可以配備內置攝像頭、觸摸傳感器,甚至DNA測序技術。因此,除了捕捉海洋生物之外,RAD將來能夠在更廣闊的領域發揮重要的作用。


歡迎大家來此拍磚吐槽!


分享到:


相關文章: