Credit:Schultz et al ./Royal Society虽然火星漫游车可以探索以前没有人去过的地方,但澳大利亚阳光海岸大学的一个更小的机器人可以通过模仿蜥蜴的动作爬上新的高度。该大学的攀爬机器人名叫X-4,它让一组研究人员能够测试和复制蜥蜴的运动方式,希望他们的发现能启发下一代机器人设计,用于救灾、远程监控,甚至可能用于太空探索。
在今天发表在《英国皇家学会学报》上的一篇科学论文中,该团队指出,蜥蜴在多年的进化中已经优化了它们在困难地形上的运动。
主要作者、南加州大学博士候选人约翰娜·舒尔茨(Johanna Schultz)说,经过四年对蜥蜴运动的研究,以及多代机器人的设计(X-4只是最近的一个),该团队得出结论,蜥蜴实际上已经完善了它们的运动方式,以提高速度、稳定性和效率。
舒尔茨女士说:“攀爬机器人的最佳配置恰好是蜥蜴正在做的事情,所以蜥蜴本身已经找到了最佳的攀爬步态。
一个关键的发现是,蜥蜴的前脚旋转20度,后脚旋转100度,尽管人们预计它们的方向依赖粘附机制(在壁虎的情况下,它们的爪子或粘性垫)需要与攀爬方向对齐才能“粘住”。
舒尔茨女士在德国不来梅大学完成了她的本科学业,她说:“他们的脚的方向与他们攀登的方向完全不一致。
这种见解可能有助于机器人优化的公式,这个领域通常专注于改善基于人工智能的环境和自主感知,而不是运动和结构。
舒尔茨女士说:“通过了解哪些参数会影响动物的运动,我们可能能够根据我们希望机器人做什么来定义机器人应该是什么样的,以及它应该如何运动:超快、超稳定,还是介于两者之间的东西。
研究主管克里斯托弗·克莱门特博士说,蜥蜴启发的机器人有潜力协助通信、搜索和救援以及远程检查(例如电线杆)。
他说:“火星漫游车不能到达很多它需要去的地方,因为它是在轮子上,但是一个有腿的攀爬机器人可以进入这些区域。
克莱门特博士说,虽然该团队已经研究移动蜥蜴很长时间了,但机器人允许它们反复隔离和控制动作,以了解哪种方式效果最好。
“通过复制蜥蜴的步态,我们表明这些动物确实是生物灵感的重要来源,”他说。“作为一个科学研究领域,这被称为仿生学。
“研究动物是推动工程和制造业发展的一种奇妙方式。我们几乎可以跳过测试的步骤,因为动物已经完成了。这非常令人兴奋。”
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!