深海甫菠，黑暗，寒冷，高壓和無氣 - 對人類來說是眾所周知的荒涼之物刮粥，但卻充滿了能夠在惡劣環(huán)境中茁壯成長的生物。研究這些生物需要安裝在遠程操作車輛(ROV)上的專用設備，這些設備能夠承受這些條件以便收集樣本炊汹。該設備主要設計用于水下石油和采礦業(yè)躬充，設備笨重，昂貴讨便，并且難以通過與微妙海洋生物相互作用所需的控制來操縱充甚。用這些工具從海底采摘一個精致的海slu is就像是用修枝剪來采摘葡萄。

現(xiàn)在霸褒，一個多學科的工程師伴找，海洋生物學家和機器人專家組開發(fā)了一種柔軟，靈活和可定制的替代采樣裝置废菱，使科學家能夠從海中輕輕抓取不同類型的生物技矮，而不會損壞它們，并進行3D打印在不需要返回陸基實驗室的情況下對設備進行一夜之間的修改殊轴。該研究報告在PLOS One中報道衰倦。

“當與柔軟，細膩的水下生物互動時旁理，它最適合你的采樣設備也柔軟溫和验恕，”共同作者Rob Wood博士說，他是Wyss Institute的創(chuàng)始核心教員个宾，是還是哈佛大學工程與應用科學學院(SEAS)的查爾斯河工程與應用科學教授梅砰。“直到最近颁音，軟機器人領域才發(fā)展到我們能夠真正建造能夠可靠無害地抓住這些動物的機器人的地步姨篮。”

團隊設計的“軟抓手”設備有兩到五個“手指”恕下，由聚氨酯和其他柔軟材料制成截抄，可通過低壓液壓泵系統(tǒng)打開和關閉，該系統(tǒng)使用海水驅動其運動沮汇。夾子本身連接到木球上哈堵，該木球使用ROV現(xiàn)有的硬爪式工具保持和操縱，該工具由ROV被栓系的船上的操作人員控制嬉咐。

該團隊在南太平洋偏遠的鳳凰群島保護區(qū)的R / V Falkor號航行中部署了他們最新的軟式抓手比荡。這樣一個孤立的環(huán)境意味著為夾具獲取新零件幾乎是不可能的，因此它們帶來了兩臺3-D打印機绕睹，用于即時創(chuàng)建新組件嘱巾。

“在船上停留一個月意味著我們必須能夠制造出我們需要的任何東西，事實證明3-D打印機在船上做得非常好诫钓。我們讓它們幾乎全天候運行旬昭，我們能夠從ROV操作員那里獲得有關他們使用軟夾具的經(jīng)驗的反饋篙螟，并在一夜之間制造新版本以解決任何問題，“Wyss Institute的研究工程師Daniel Vogt說问拘，他是該論文的第一作者遍略。 。

與傳統(tǒng)的水下取樣工具相比骤坐，軟夾具能夠更有效地捕獲海slu ,,珊瑚绪杏，海綿和其他海洋生物，并且損壞更少纽绍。根據(jù)ROV操作員的意見蕾久，團隊可以添加3-D打印的“指甲”擴展，可以添加到抓手的手指上拌夏，以幫助他們獲得位于堅硬表面上的樣本僧著。每個手指還添加了一個柔韌的網(wǎng)狀物，以幫助保持手指握在手指內(nèi)辰诉。根據(jù)ROV飛行員對控制現(xiàn)有雙指抓手的熟悉程度圣治，以及他們要求兩個手指能夠抓住“捏”抓取(對于小物體)的樣品，創(chuàng)建了另一個兩指版的抓手和“力量”掌握(對于大型物體)企恢。

該團隊正在繼續(xù)開發(fā)夾具呆埃，希望添加傳感器，當夾具與生物體接觸時弓聋，可以向ROV操作員指示，“感覺”它有多硬或多軟袜娇，并進行其他測量纷炼。最終，他們的目標是能夠捕獲深海中的海洋生物并獲取完整的物理和遺傳數(shù)據(jù)输跑，而無需將它們帶出原生棲息地桂葛。

“能夠在幾小時內(nèi)對這些軟機器人進行3-D打印變化以安全地與不同類型的海洋生物相互作用，這有可能徹底改變海洋生物實地工作的方式营将，”共同通訊作者David Gruber博士說秀裂。 。冗美，他是2017-2018拉德克利夫研究員魔种，國家地理探索者，以及紐約市立大學巴魯克學院生物與環(huán)境科學教授粉洼。

“新技術不斷使我們能夠克服舊技術的局限性节预，這些技術往往被簡單地接受為現(xiàn)狀，從未受到挑戰(zhàn)属韧，”Wyss研究所創(chuàng)始主任Donald Ingber醫(yī)學博士說安拟，他也是猶他州民俗醫(yī)生HMS的血管生物學教授和波士頓兒童醫(yī)院的血管生物學項目蛤吓，以及SEAS的生物工程教授】飞猓“3-D打印和軟機器人技術現(xiàn)在允許設計和迭代過程在現(xiàn)場而不是在實驗室中進行会傲，使得為現(xiàn)有問題創(chuàng)建解決方案更快，更容易拙泽，更便宜唆铐。”

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