變色龍，sal和許多蟾蜍利用所儲存的彈性能量，在距離不超過一半半的不知情的昆蟲上發(fā)粘狀舌頭，在十分之一秒內(nèi)捕獲了它們。

普渡大學工業(yè)工程學院和普渡大學工程學院韋爾頓生物醫(yī)學工程學院的助理教授拉姆西斯·馬丁內(nèi)斯(Ramses Martinez)和FlexiLab的其他普渡大學研究人員開發(fā)了一種新型的完全軟機器人和執(zhí)行器，能夠重現(xiàn)生物靈感。利用存儲的彈性能量進行大功率和高速運動。這些機器人是使用類似于橡皮筋的可拉伸聚合物制造的，內(nèi)部的氣動通道在加壓時會膨脹。

這些機器人的彈性能量是在遵循自然靈感原理的制造過程中，通過沿一個或多個方向拉伸身體來存儲的。與變色龍的舌頭敲打類似，預應力的氣動軟機器人能夠?qū)⒆陨黹L度擴展五倍，捕獲一只活的甲蟲，并在120毫秒內(nèi)將其收回。

馬丁內(nèi)斯說：“我們相信，如果我們能制造出能夠像變色龍一樣以高速執(zhí)行大幅度運動的機器人，那么許多自動化任務就可以更準確，更快地完成。”“傳統(tǒng)的機器人通常使用堅固的重型部件制造，這些部件由于慣性而減慢了運動速度。我們想克服這一挑戰(zhàn)。”

許多鳥，如三趾啄木鳥，利用腿后部受力筋中存儲的彈性能量實現(xiàn)零功率棲息，使它們在睡著時不會掉下來。這些鳥類的解剖學已成為一個示例，可以制造出能夠零功率支撐的機器人抓具，其重量高達其重量的100倍，并且可以從最大116度的角度上下顛倒地棲息。

這些抓取器的軟臂與被抓取物的貼合性使接觸面積最大化，從而增強了抓取力并促進了高速抓取和零功率保持。以下視頻顯示了這些受鳥啟發(fā)的軟機器人抓手如何僅在65毫秒內(nèi)捕捉到以每秒10毫米的速度移動的球：

一些工廠還知道如何利用“陷阱機制”利用彈性能來實現(xiàn)高速運動。金星捕蠅器利用存儲在其雙穩(wěn)態(tài)彎曲葉片中的彈性能快速捕食獵物的內(nèi)表面。

受到金星捕蠅器誘捕機制的啟發(fā)，并研究蜥蜴如何捕獲昆蟲，普渡大學的團隊創(chuàng)造了一個柔軟的機器人金星捕蠅器，該捕蠅器在受到短暫的加壓刺激后僅在50毫秒內(nèi)關(guān)閉。高速攝像頭視頻顯示了這個柔軟的機器人維納斯捕蠅器的快速閉合：

馬丁內(nèi)斯說，與現(xiàn)有的軟機器人系統(tǒng)相比，這些新的預應力軟機器人具有許多重要優(yōu)勢。首先，它們擅長于高速抓取，握持和操縱各種物體。他們可以利用存儲在其預應力彈性體層中的彈性能量來固定重量高達其100倍的物體，而無需消耗任何外部動力。

它們的柔軟皮膚很容易被防滑微釘圖案化，這極大地增加了它們的牽引力，使它們可以長時間長時間倒掛，并有助于捕獲活的獵物。

馬丁內(nèi)斯說：“我們認為這里提出的設計和制造策略將為新一代的完全軟的機器人鋪平道路，該機器人能夠利用彈性能量來實現(xiàn)現(xiàn)有機器人目前無法達到的速度和運動。”