死蜘蛛转世成为机械臂：人们求之不得的微型气动抓手来了

死蜘蛛转世成为机械臂：人们求之不得的微型气动抓手来了

机器心脏报告

机器之心编辑部

一只死蜘蛛为了工作而“复活”，让人深思，也让人深深恐惧。

它给自然界机器人的研发带来了很多启发，仿生机器人层出不穷。但是你见过用真实动物身体做部件的机器人吗？

如下图所示，一只死去的蜘蛛正被用作机械抓爪来抓取比它自身更重的物体:

论文地址:https://online library . Wiley . com/doi/full/10.1002/advs . 220000001

我们知道，昆虫的承重能力很强，可以搬运比自身重量大的物体。但是对于人们来说，建造一个像昆虫一样工作的机器人是极其困难的。莱斯大学的这项研究直接利用了蜘蛛本身的优势。

活着的蜘蛛通过调节血压来控制四肢。更高的压力会使他们的四肢伸展。当体内血压降低时，由于血压不足以平衡屈肌的力量，四肢会卷曲、蜷曲。

研究人员认为，这一原理可以用来驱动一只死蜘蛛的四肢。他们在蜘蛛的身体上插上一根注射针，向里面注入一些空气体，这样蜘蛛的腿就会全部伸展伸直，从而控制死蜘蛛的肢体伸缩:

制作蜘蛛抓手的过程大致如下:将针插入蜘蛛尸体的前体区域，用胶水将针固定在蜘蛛尸体上，形成密封(图1b)。从插入针头到固化胶水以创建一个完全可操作的夹持器，大约十分钟就可以完成。

蜘蛛通过主动收缩前体中的肌肉来增加其内部液压，从而拉伸每条腿。对于蜘蛛抓取器，外部气动压力源取代了蜘蛛中的自我调节功能，当蜘蛛中的压力增加到大气压以上时，它驱动四肢(图1c)。加压和减压分别导致蜘蛛的所有腿同时打开和关闭，有效地充当了抓手。

下图显示了蜘蛛抓爪的力和位移特性:

论文作者之一Faye Yap表示，这项研究的灵感来自生活中的观察:“有一天，当我们在实验室搬东西时，注意到走廊边有一只蜷缩的蜘蛛，我们想知道为什么这只蜘蛛死后会蜷缩起来。」

叶菲

他们搜索百科知识，找到了答案:蜘蛛没有拮抗肌对(比如人类的二头肌和三头肌是一样的)。他们只有屈肌，可以弯曲他们的腿，并通过液压将其拉伸。死后，它们失去了主动给身体加压的能力，于是蜷缩起来。

Yap和其他研究成员发现这很有趣，所以他们试图找到一种方法来利用这种机制。

值得注意的是，体型较小的蜘蛛可能比体型较大的蜘蛛承受负荷的能力更强。例如，一只10毫克的小跳蛛可以产生超过其体重200%的抓力，而一只200克的巨型蜘蛛的抓力可能只有其自身体重的10%。

然而，在这项研究中，蜘蛛并不是没有受到伤害。这位研究人员说:“目前，还没有对蜘蛛进行道德采购和人道安乐死的明确指导方针。这项研究中使用的狼蛛尸体是通过在冷冻温度(约-4℃)下安乐死5-7天获得的。

参考链接:

https://spectrum.ieee.org/robot-bugs

https://news . rice . edu/news/2022/rice-engineers-get-grip-necro botic-spiders

剧终

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