受蛇启发的机器人使用kirigami移动

谁需要腿?凭借其光滑的身体，蛇可以每小时滑行多达14英里，挤入狭窄的空间，缩放树木并游泳。他们是如何做到的呢?全部都在秤上。当蛇移动时，它的鳞片会抓住地面并向前推动身体-类似于冰爪帮助徒步旅行者在滑冰中立足。由于蛇鳞的形状和位置，这种所谓的摩擦辅助运动是可能的。

现在，来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的一组研究人员开发了一种软机器人，该机器人使用相同的运动原理在没有任何刚性组件的情况下爬行。软机器人秤是使用kirigami制成的。kirigami是一种古老的日本造纸工艺，依靠切口而不是折纸折叠来改变材料的特性。随着机器人的伸展，平整的kirigami表面将转换为3D纹理表面，就像蛇皮一样紧握地面。

这项研究发表在《科学机器人》上。

该论文的第一作者，SEAS的博士后研究员艾哈迈德·拉夫桑贾尼(Ahmad Rafsanjani)表示：“近年来，关于如何制造这类可变形，可伸展的结构的研究很多。” “我们已经证明，kirigami原理可以集成到软机器人中，以比大多数以前的技术更简单，更快，更便宜的方式实现运动。”

研究人员从简单的平坦塑料片开始。他们使用激光切割机嵌入了一系列厘米级的切口，并尝试了不同的形状和尺寸。切割后，研究人员将片材包裹在管状弹性体致动器周围，该致动器像气球一样在空气中膨胀和收缩。