技術(shù)再一次從大自然中獲得了靈感。在研究了蜈蚣如何穿越崎嶇的地形之后,研究人員創(chuàng)造了一種多腿機(jī)器人,模仿它們彎曲的側(cè)向運(yùn)動(dòng),提供更大的穩(wěn)定性和可操作性。蜈蚣和千足蟲是肌足類動(dòng)物,這種動(dòng)物的身體由許多類似的部分組成,幾乎所有的部分都有連接的腿。蜈蚣可以在不同的地形中有效地移動(dòng),因?yàn)樗鼈冹`活的身體和肢體的數(shù)量使它們能夠根據(jù)環(huán)境調(diào)整自己的形狀。



試圖創(chuàng)造生物仿生多腿機(jī)器人的研究人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn),他們?cè)趻暝?。?dāng)一條腿因反復(fù)受力而出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)限制機(jī)器人的移動(dòng)能力。而且控制大量的腿需要大量的計(jì)算機(jī)能力?,F(xiàn)在,來(lái)自日本大阪大學(xué)的研究人員開發(fā)了他們自己的機(jī)器人myriapod,有六個(gè)部分,每個(gè)部分包含兩條腿,并有靈活的關(guān)節(jié)。

A.肌足類機(jī)器人。B.前視圖。C.俯視圖。D.俯視圖
該機(jī)器人長(zhǎng)度為53英寸(135厘米),重量為20磅(9.1公斤)。它的六個(gè)獨(dú)立的部分有一對(duì)連接的腿,由兩個(gè)鏈接組成,通過靈活的關(guān)節(jié)連接,允許偏航或在不同方向移動(dòng)。
研究人員發(fā)現(xiàn),增加關(guān)節(jié)的靈活性會(huì)導(dǎo)致"干草叉分叉",即直線行走變得不穩(wěn)定。研究人員沒有糾正這種不穩(wěn)定性,而是更多地利用它,讓機(jī)器人以一種彎曲的模式行走,要么向左,要么向右,就像蜈蚣那樣。
該研究的主要作者Shinya Aoi說:"我們的靈感來(lái)自于某些極其敏捷的昆蟲的能力,這種能力使它們能夠控制自身運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性,從而引起快速的運(yùn)動(dòng)變化。"

描述機(jī)器人穩(wěn)定和不穩(wěn)定行走模式的圖表
研究人員發(fā)現(xiàn),不直接操縱機(jī)器人而是控制其身體軸的靈活性,可以大大降低計(jì)算的復(fù)雜性和操作機(jī)器人所需的能量要求。在測(cè)試了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)后,他們發(fā)現(xiàn)它可以通過一條彎曲的路徑到達(dá)目標(biāo)。研究人員認(rèn)為他們的機(jī)器人肌架有很多應(yīng)用。
該研究的共同作者之一Mau Adachi說:"我們可以預(yù)見在各種各樣的情況下的應(yīng)用,如搜索和救援,在危險(xiǎn)環(huán)境中工作或探索其他星球。"
在未來(lái),研究人員計(jì)劃在更具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中測(cè)試他們的設(shè)計(jì),例如在粗糙的地形上。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《軟體機(jī)器人》雜志上,下面的視頻由主要作者Shinya Aoi拍攝,展示了機(jī)器人在到達(dá)設(shè)定目標(biāo)時(shí)的可操作性。