电气通信大学和东京大学的一个研究小组成功开发了一种可再现昆虫蠕动运动的软体机器人。
通过漫长的进化过程,动物获得了适应复杂物理环境的灵活动作。另一方面,由于在开发能够重现其巧妙机制的实验系统方面缺乏进展,这些动物的运动特征还没有得到很好的了解。
特别是,这项研究的重点是蠕动,这是动物表现出的典型运动之一。到目前为止,已经使用硅树脂开发了模仿幼虫的软体机器人,但它们无法通过蠕动移动。在这项研究中,我们以果蝇幼虫为模型,开发了一种经过两次改进的软体机器人。
第一个改进点是使用真空泵以与实际幼虫相同的方式收缩单个体节(*通常,体节被扩展)。第二点,幼虫的腹部有一个尖刺状的结构,认为这种结构的摩擦参与了向前运动。
结果,我们能够通过以适当的强度和时间控制所开发的软机器人体节中的压力来重现果蝇幼虫的蠕动运动。此外,已知幼虫向后移动的速度比向前移动的慢,并且在开发的软体机器人中也观察到了这一特征。
此外,通过使用这个机器人,我们成功地证明了幼虫的收缩力与其运动速度有关。以往很难分析收缩力的强弱对运动的影响,发现力越大,运动速度越快。
通过这种方式,软体机器人的使用有望有助于理解软体动物熟练移动的物理机制。