这些死去的蜘蛛，被科学家改造成机器人抓手

这些可怜的蜘蛛，在死后躯体被科学家操控，摇身一变成为人类的趁手工具，还成了一篇研究论文的主角……

在《先进科学》（ADVANCED SCIENCE）杂志的一项近期研究中，美国莱斯大学的科学家将死去的蜘蛛改造成能完成抓握任务的工具，实现打造“尸体机器人”（NECROBOTICS）的重要一步。

“死去的蜘蛛拥有完美的抓握结构，可以用来制作小型的天然抓手。”这项研究的领导者，莱斯大学的DANIEL PRESTON教授表示。

不知道你是否注意过，蜘蛛死亡以后，腿部会向内侧弯曲。对于这个与哺乳动物截然不同的现象，研究团队产生了好奇，这也成为这项研究的起点。

很快，研究团队找到了答案。在人类和其他哺乳动物中，存在一对主动肌和拮抗肌：主动肌收缩时，位于相反一侧的拮抗肌会同时松弛、伸长。例如，当你屈臂展示肌肉时，肱二头肌和肱三头肌就构成了这样的关系。

但蜘蛛只拥有屈肌，也就是让腿部弯曲的肌肉。那么，它们的腿是如何伸展、张开的？答案是一套独特的液压系统。

在蜘蛛的前体（头胸部）有一个液压腔室：腔室收缩时压力增加，血液被泵入腿部，这样它们的腿就能张开；相反，压力得到释放时，腿部重新收缩。蜘蛛死后，它们无法再自主完成这个液压过程，因此腿部也就保持弯曲了。

揭开这个机制后，研究团队提出了脑洞大开的想法：既然蜘蛛的结构条件很适合抓取物体，它们在死后欠缺的只是动力，那如果能人为施加液压作用，或许就可以让蜘蛛的腿重新动起来了！

因此，研究团队开始了对蜘蛛的改造。他们选取的研究对象是狼蛛，而改造方法其实很简单：将注射器的针头一端插入腔室，并且用强力胶水固定。这样，只要注入一点空气、增加腔室的压力，蜘蛛的腿就瞬间张开了；相反，抽出空气则能让腿再次收回。

改造完成后，研究团队对每只“蜘蛛机器人”进行了1000次开启-闭合循环测试，结果显示其相当牢固：直到接近1000次循环时，才开始出现一些磨损。研究人员认为，这可能与关节的脱水相关。因此，将来或许可以通过添加聚合物涂层来避免磨损。

这些机器人抓手的抓握效果同样出色。测试显示，它们能举起超过自身体重1.3倍的物体。研究人员通过对注射器的操作，能够让蜘蛛移动物体，甚至是举起另一只同伴。他们还注意到，较小的蜘蛛能举起相较于自身体重更多倍的物体。未来的研究将在比狼蛛更小的蜘蛛上检验这一规律。

▲用改造后的蜘蛛机器人抓取物体，更多GIF图见文末（图片来源：PRESTON INNOVATION LABORATORY/RICE UNIVERSITY）

在研究人员看来，这些“蜘蛛机器人”有着广泛的应用前景，例如执行一系列重复性的拾放任务，给合适大小的物体分类、移动物体，甚至用于微电子组装。此外，这些拥有天然伪装的机器人抓手，还能在自然界中抓取小型昆虫。

分割线：以下为“蜘蛛机器人”的抓握GIF图，不喜欢狼蛛的读者朋友慎入。

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