如果你想测量一只昆虫的腿的反作用力,用手指去推它是不明智的,两者之间的尺寸差异太大,无法做到足够的敏感。然而,一套由手控制的软体机器微手指现在可以完成这项工作。这一装备由日本立命馆大学的科学家创造,每个扁平的长方形装置只有12毫米长,3毫米宽,490微米(百万分之一米)厚。
其中五个传感器被整合到一个设备中,搭建出一个具有柔软、灵活手指的机器人手,每个手指内都有一个类似气球的气动驱动器,以及一个液态金属应变仪。
用户在自己的手指上佩戴特殊的传感器,测量他们手指弯曲运动的速度、程度和方向。这些数据会实时转发到相应的微指上,使它们相应地弯曲。如果它们压向一个物体,应变片就会测量该物体的力量。
一张图说明了微指如何被用来测量球鼠妇腿部的反作用力
在对该技术的测试中,微指被用来测量一只活的球鼠妇(即我们小时候玩的西瓜虫)的腿的反作用力,这只虫被一个抽吸工具倒扣着,测量到它的腿力约为10毫牛顿,这与之前计算的估计值一致。科学家们希望这种技术进一步发展,不仅可以用于昆虫研究,还可以用于需要小规模"动手"方法的其他应用。
首席科学家Satoshi Konishi教授说:"通过我们的应变感应微指,我们能够直接测量药虫的腿和躯干的推动运动和力量--这是以前不可能实现的。我们预计,我们的结果将让微指与昆虫互动的进一步技术发展,从而带来更小规模的人类与环境互动"。
有关这项研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。