6只17g机器人竟可以拖动1.8吨汽车

想要拖动一辆1.8吨的汽车想必大家会想出一万种方法，但像上图这样，用六只火柴盒大小的机器人拖着汽车走的场景（它的研究人员称，这相当于6个人合力拉动埃菲尔铁塔）是你万万没想到的吧？当然，这不是科幻电影，它是美国斯坦福大学研制出来的产品——Micro Tug

Micro Tug只有火柴盒般大小，体重不到17克，它制作简单，基本上靠3D打印就可以，当然也很廉价只有20美元，相比于那些动辄上百万的机器人它就显得亲民很多了。看上面它的成品图，它的制作工艺似乎还很粗糙。就算把它的模型完全拆分，也只不过有下面这几项简单的组件。

那么问题来了，这样看着不起眼的小家伙，哪来那么大威力呢？其实这全部得益于大自然，可以说Micro Tug的成功源自两种动物的帮忙——蚂蚁和壁虎。

蚂蚁的团队协作能力是众所周知的，不仅如此，对于蚂蚁来说，他们个个都是大力士。有力学家测定,一只蚂蚁能够举起超过自身体重400倍的东西，还能够拖运超过自身体重1700倍的物体。美国哈佛大学的昆虫学家马克莫费特，是一位对亚洲蚁颇有研究的学者.根据他的观察，10多只团结一致的蚂蚁，能够搬走超过它们自身体重5000倍的蛆或者别的食物。micro tug的研究团队，正是学习了蚂蚁的团队协作精神，才会发挥出无穷的威力。

然而，造就Micro Tug拥有超能力的更大的主角，并不是上面提到的蚂蚁，而是接下来要说的壁虎。壁虎有一项牛掰的本领，就是飞檐走壁。它能够用她的脚掌牢牢的抓住墙壁，然后来回自由穿梭。科学家的研究表明，一只大守宫壁虎的脚掌可以产生133公斤的粘附力，也就是说，理论上他趴在垂直的墙上，可以挂住两个成年人的重量。

壁虎的超能力源于它脚掌上的粘附系统，它是一种多分级、多纤维状表面的结构，壁虎的每个脚趾生有数百万根细小刚毛，每根刚毛的长度约为30-130微米，直径为数微米，约为人类头发直径的十分之一。刚毛的末端又分叉形成数百根更细小的铲状绒毛(100-1000根)，每根绒毛长度及宽度方向的尺寸约为200纳米，厚度约为5纳米。有科学家经过试验验证壁虎单根刚毛的粘附力约为200微牛，而壁虎每平方厘米面积上的刚毛就可以达到一万多根，一只大守宫壁虎脚掌上刚毛数量约为600万根，它的承重能力简直不可思议。

当然，壁虎那样强的粘附力不仅仅是爬墙的，曾经有生物学家在热带雨林中经历过这样一个场景：一只壁虎从约30米高的树上跳跃而起，朝地面竖直降落，就在离地面约7米左右，坠落的壁虎突然朝近邻树叶伸出一只脚，接着紧紧黏住一片树叶，然后迅速爬进密密树叶中而消失不见了。所以壁虎看上去就像科幻电影里的蜘蛛侠。

与壁虎一样，机器人MicroTugs的底部覆盖着数以千计微小的、毛发状橡胶“鞋钉”，这些小“鞋钉”能够弯曲并粘附在任何表面上，形成超强粘力。一旦被锁定到地面上，MicroTugs就是有自带的马达拖着它的负载（通过缆线和吊钩）向前行。

这里又有一个问题，既然这些粘合剂粘附力这么强，它怎么解锁与地面间的粘附力呢？原来，促使这些刚毛与墙面完美抓和的是范德华力，当这些细绒毛弯曲与它的接触面接触较大时范德华力才起作用，而如果刚毛直立起来，范德华力也会立马变小，之前很大的粘合力也会马上消失不见。就像上面抓住皮球的粘合胶带。

所以，现在知道小小机器人拖动大汽车的奥秘了吧？小MicroTugs先自行向前行走，当把缆绳拉直的时候，最下面的粘合剂就会黏住地面，靠着电机的动力，利用绞盘和轴，把缆绳一点点收缩，缆绳收缩的过程中，它所拖的重物便会向前移动，它可以拉动超过自身2000倍重量的物体。而靠着团队协作，六只同样的MicroTugs机器人，便可以循序渐进的拉动一辆轿车了。

作者：海蛟

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