如何讓機器人在沙地、泥潭等可流動地面走得穩(wěn)健一直是科學家頭痛的事情。美國佐治亞理工學院提出運用仿生學,基于觀察對蜥蜴和機器人在沙地上的運動,并通過物理實驗和建模,設計了一個針對“用腿在沙地上行走”的地面動力學模型,提高機器人行走能力。
很早人們就懂得利用仿生學于創(chuàng)作。鳥的飛行、魚在水里自由游動的原理幫助人類發(fā)明了飛機、改進了船和潛水艇,甚至還可能運用到未來會飛會游的機器人中。但目前人類對于會流動地面的動力學仍知之甚少,無法像空氣動力學和水動力學那樣,去解釋和預測動物和機器人如何在自然界的復雜地面上運動。
美國佐治亞理工學院努力鉆研,他們通過對比實驗和用電腦模擬出的RHex機器人采用不同形狀的腿在沙地上跑的速度,證明了地面動力學可以準確預測沙地上的運動,并以此為依據(jù)制造能在地面上用腿高效運動的機器人。這一研究將使機器人在沙地的行走速度大大提高。
工控觀點:目前這套地表動力學模型只針對用腿在沙地上運動。隨著科技的發(fā)展和人類的進步,未來就會有更多研究創(chuàng)造一整套的表動力學,機器人不光能平穩(wěn)在沙地上行走,還能在像碎石、泥土、沼澤、雪地、草叢、雨林里的落葉堆等復雜地形,甚至火星表面的沙地,或者坍塌建筑物的磚瓦堆矯健如飛。這類機器人研究的應用價值和市場潛力將不可估量。