3D打印软体机器人使科学家们能够研究微妙的深海生物

时间：2018-08-03 23:06 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

深海的黑暗、寒冷和高压对人类来说是不适合的，wj它充满了在恶劣环境中茁壮成长的微妙生物。研究这些生物需要安装在可以承受这些条件的遥控深海潜水器（ROV）上的专用设备。然而，这些装置主要设计用于海上能源工业或军事应用，并且通常不适合与软体和高度脆弱的生物体作业。
3D打印软机器人操纵器使科学家们能够研究微妙的深海生物

精致的海参，深度为1282米。图片来源：Vogt等，2018年，由Schmidt Ocean Institute提供
现在，由工程师，海洋生物学家和机器人专家组成的团队已开发出一种柔软，灵活且可定制的替水采样装置，使科学家能够从海中轻轻抓取不同类型的生物而不会伤害它们。此外，软机器人操纵器的3D打印能够实现偏远地区实时制造和修改不足的地方。团队设计的“软抓手”设备有两到五个“手指”，由聚氨酯和其他柔软材料制成，通过低压液压泵系统打开和关闭，该系统使用海水驱动其运动。夹子连接到一个木球上，该木球使用ROV现有的硬爪式工具固定和操纵，该工具由ROV系在其上的船上的操作人员控制。
3D打印软机器人操纵器使科学家们能够研究微妙的深海生物

完全3D打印版本的夹具。图片来源：哈佛大学威斯学院
“我们在深海遇到的许多动物都是新物种，这些软机器人让我们能够精心互动并研究更多样化的动物群，”David Gruber说。在2017年10月5日至11月2日对凤凰群岛保护区进行的深海探险中，该团队使用其软夹具通过遥控潜水器（ROV）对2224米以下的物种进行取样。机组人员在他们的船上控制由两台3D打印机构建的新组件。
“通过在海上进行3D打印，我们可以在实际操作中进行创新，并提出柔软的机器人技术，以便与以前未见过的柔软细腻的动物进行互动，因为它们太脆弱了，”Gruber说。“在船上停留一个月意味着我们必须能够制造出我们需要的任何东西，事实证明，3D打印机在船上做得非常好。我们让它们几乎全天候运行，我们能够从ROV操作员那里获得有关他们使用软夹具的经验的反馈，并在一夜之间制造新版本以解决任何问题，“Wyss Institute的研究工程师Daniel Vogt说。
3D打印软机器人操纵器使科学家们能够研究微妙的深海生物

仅具有两个手指的夹具的修改版本可以执行用于保持大物体的“动力抓握”和用于保持小物体的“夹紧抓握”，非常像人手。图片来源：哈佛大学威斯学院
据中国3D打印网了解，软夹具能够比传统的水下取样工具更有效地收集海草、珊瑚、海绵和其他海洋生物，并且损失更小。根据ROV操作员的意见，团队3D打印的“指甲”扩展可以添加到抓手的手指上，以帮助他们获得坐在坚硬表面上的样本。这种改进使得能够成功地抓住诸如海参之类的脆弱动物，这些动物历史上难以使用刚性机械臂和抽吸采样器进行无损伤收集。此外，每个手指还添加了一个柔韧的网状物，以帮助保持手指握在手指内。

该团队正在进一步开发夹具，希望添加传感器，当夹具与生物体接触时，可以向ROV操作员指示，“感觉”它有多硬或多软，并进行其他测量。最终目标是捕获深海中的海洋生物并获得完整的物理和遗传数据，而无需将它们从原生栖息地中抓出来。

中国3D打印网译自：3ders.org 转载请给本文回链！

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