借助受昆虫启发的不同设计的脚，机器人还可以在管道或岩石等棘手的表面上行走。功劳:Poramate Manoonpong使用最初从鱼鳍得知的设计理念，开发了整整一代抓取机器人。一个来自生物力学的国际研究团队，在基尔大学(CAU)的参与下，由南丹麦大学(SDU)领导，现在已经优化了这种受昆虫启发的抓握功能，并在机器人学上挑战了这一标准。他们也第一次把它从手转移到脚。这不仅可以让机器人用更少的能量更好地抓握，还可以在不平坦的表面上行走得更好。这一发现发表在《高级智能系统》杂志上，并作为本期的封面故事。接触良好:布什板球作为一个模型
许多机器人不用太大的压力就能用它们的抓取元件牢牢地围住目标物体。专门的智能构造变形以符合物体的表面轮廓。这是基于所谓的鳍射线效应。“这很有趣:如果你压在一个尖三角形的一边，它不会像你想象的那样远离你，而是向你弯曲。它不会向压力的方向屈服，而是向压力产生的方向弯曲，”CAU的动物学教授斯坦尼斯拉夫·戈尔布在描述这一现象时说。大约25年前，德国生物学家叶小开·克涅斯首次在鱼鳍上观察到这种效应，鱼鳍能最佳地适应不同的水流条件。他发现这是因为尾鳍的内部结构。
类似的横梁也可以在许多昆虫的脚元素中找到。它们帮助它们更好地适应表面，并牢固地附着在自己身上。“这是我们的关键研究问题之一:昆虫如何在不使用太大力量的情况下很好地附着在表面？他们如何创建必要的接触区域？”Gorb总结了他在基尔大学的研究小组“功能形态学和生物力学”的重点。他和来自基尔的团队一起，研究了各种昆虫的脚，比如丛林蟋蟀绿脚螽斯的脚。当“鳍射线”抓爪中的横梁以90度角附着时，昆虫附着垫的角度是不同的。
对于鳍射线效应，还没有对不同横梁角度的影响进行详细的研究。基尔的研究人员现在已经使用计算机模拟来计算在每种情况下作用在抓取元件及其目标物体上的力。他们用实验和三维打印机的结构模型测力来验证他们的结果。
新设计的六足机器人和机械臂试运行学分:基尔大学生产抓取技术的新方法？
戈尔布说:“只需改变较小的角度，该装置就能更容易地围绕物体弯曲，从而提供更强的支撑，所需的力也更小。“这意味着我们可以节省大约20%的机器人能量，并采取更温和的方法，”第一作者Poramate Manoonpong说。“我们可以将抓取机构用于机器人抓取器，该抓取器可以处理非常精细和易碎的物品，如食物，并且施加的力或能量显著减少。这可能会对整个行业制造机器人抓手的方式产生影响。”Manoonpong是来自SDU和泰国Vidyasirimedhi科技学院的生物机器人学教授。几年前，作为CAU斯堪的那维亚客座教授的一部分，曼农蓬应戈尔的邀请在基尔呆了一个学期，许多共同的想法已经出现了。
所谓的Fin-Ray效应:如果对内部有特殊横梁的尖三角形施加压力，它不会让步，而是向压力来源的方向弯曲回去。信用:Hamed Rajabi 
来自基尔的研究小组更详细地检查了丛林蟋蟀的脚:在扫描电子显微镜下的横截面上，它们显示了内部的支柱，类似于在鳍射线效应中看到的支柱。功劳:斯坦尼斯拉夫·戈尔布最后，研究小组的基尔部分测试了如果他们将这种改进的抓握功能应用于机器人的手部和脚部会发生什么。他们建造了内部横梁以不同角度定向的机器人脚。这使得它们可以绕着石头或管道弯曲，并获得很大的接触面积。测试在丹麦欧登塞的SDU进行，那里设置了单个机器人腿平台在管道上行走，在泰国拉永的伟世通，需要六足机器人在岩石地形的管道上行走。在这里，他们可以看到最佳横梁角度为10度的机器人系统比传统的90度横梁角度使用更少的能量，移动更快更容易。“这是石油和天然气行业所需要的，”马农蓬说。
昆虫的各种光滑附着垫的内部结构也可以为改善机器人的抓握功能提供见解:该方案显示了(从右上顺时针方向)在大多数垫中发现的通用纤维样类型；蝉身上发现的泡沫状类型；在灌木蟋蟀(直翅目)中发现的层级类型，如图所示；蜜蜂的细丝状类型(膜翅目)。功劳:斯坦尼斯拉夫·戈尔布虽然结果很有希望，但这项研究是基于一个由非常柔软的材料制成的抓手。该团队现在面临的挑战是制造一种抓手，它不仅能弯曲和撕裂，还能坚固耐用，足以应对任何环境。
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