猎豹的气动阻力尾翼使其能够在高速下展示出极高的精度和机动性。我们能把这种表现转化为机器人的尾巴吗？学分:开普敦大学从蜥蜴到袋鼠，许多有尾巴的动物都有一种敏捷性，可以在脚滑后转身或自行行走。猎豹在高速下表现出极高的精确度和人类的可靠性，部分原因是它们的尾巴。将这种性能转化为机器人将使它们能够更容易地在自然地形中移动。然而，给机器人加上尾巴会带来一些缺点，比如增加质量、高惯性和更高的能源成本。卡内基梅隆大学机械实验室的研究人员与开普敦大学合作，发现了克服猎豹尾巴带来的挑战的方法。该发现发表在《IEEE机器人学报》上。
猎豹轻盈毛茸茸的尾巴被称为空气动力学拖尾；也就是说，它有点像降落伞。大多数机器尾巴的惯性都很高，但猎豹设法保持了低惯性。惯性是描述物体对运动变化的阻力的一种物理性质——高尾惯性意味着尾巴可以施加很大的力。相反，气动尾翼使用一种不同的原理——气动阻力——在没有大惯性的情况下获得大的作用力。
在自然界中，气动阻力尾翼经常被用于重新定向任务，例如在脚滑后的转弯和恢复，因此研究人员认为气动阻力尾翼将有助于解决机器人的机动性问题。研究人员在他们的论文中比较了空气动力尾翼和惯性尾翼，最终设计出了一种在最小化惯性的同时最大化效率的尾翼。
卡内基梅隆大学的机器人力学实验室正在寻找能够让机器人更容易完成定向任务的机器人尾巴设计。学分:卡耐基梅隆大学工程学院研究人员发现，空气动力学尾翼和惯性尾翼一样可以让机器人在空中旋转，但空气动力学尾翼要轻得多。他们还发现，有尾巴的机器人比没有尾巴的机器人加速更快，尽管尾巴的质量增加了。这意味着机器人可以更好地控制自己的动作，如减速、加速或转弯。
与机械工程助理教授亚伦·强森一起工作的博士生约瑟夫·诺比说:“机器人尾巴由于其简单性，在历史上一直依赖于高惯性尾巴，但大自然已经发现有更好的方法来稳定敏捷的运动。”。“这项研究表明，遵循大自然的灵感，可以以很小的重量成本产生同样有能力的尾巴。”
最终，研究表明尾巴对于提高机器人的敏捷性是有效的。他们将能够从脚滑中恢复，并减少跌倒时的伤害。当机器人移动得更好时，它们就更有效。
“尾部有助于稳定机器人，这在机器人执行高难度动作时至关重要。我们相信，提高机器人的敏捷性将使我们的机器人更好地帮助实验室以外的人，”诺比说。
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