在不久以前，有科學家發(fā)現(xiàn)蟑螂在高速運動時，每次只有三條腿著地，一邊兩條，另一邊一條，如此循環(huán)反復。根據這個原理，仿生學家制造出機械蟑螂，它不僅每秒能夠前進三米，而且平衡性非常好，能夠適應各種惡劣環(huán)境。
尾巴是蟑螂機器人翻轉的關鍵
近日，據了解，由羅恩·福瑞斯（Ron Fearing）引領的加州大學伯克利分校的生物模擬系統(tǒng)實驗室，擁有研究各種不同類型的蟑螂機器人的豐富經驗。 然而，他們最新的 roachbot 與原始昆蟲存在顯著的脫離：因為roachbot帶有一個尾巴，而實際的蟑螂是沒有的，尾巴的增設意味著它可以輕松地翻轉。
對于動態(tài)機器人來說，大多數尾巴都是比較笨重的設備，并具有一定的重量，因為它們的功能依賴于有足夠的慣性來影響機器人的身體。而這款蟑螂機器人的尾巴，基本上是一根堅硬的碳纖維棒，它會旋轉并推著地面，從而讓機器人翻轉過來。
科研人員發(fā)現(xiàn)，把尾巴和貝殼結合在一起，就能創(chuàng)造出一個非常有彈性的小腿機器人。
蟑螂機器人可以輕松地從樓梯上跳下來，隨后降落在地板上。它能夠在眨眼的時間（大約是 0.25秒 ）自主地恢復和控制，然后重新再一次跳躍。獲悉，這種矯正技術具有可靠性，因為測試顯示，機器人可以在木頭、瓷磚和地毯上進行一次性的翻轉。如果在不太平滑的巖石（固定的和松散的）上翻轉，則成功率下降到80%，但是由于機器人可以用最少的時間和精力嘗試糾正 ，80%的速度足夠可靠。
蟑螂機器人下一步做什么？
因為尾巴對很多其他東西都有好處，所以這個機器人的研發(fā)下一步就是看看它還能做什么，研究人員說道，“通過將尾巴的控制作為額外的運動肢體，進一步拓展機器人的機動性，探索利用單一自由度的低質量尾巴來實現(xiàn)功能的潛力。由于尾巴可以長時間地使用較大的力量，這相對于腿上的承受力而言，所以帶有沖擊力的尾巴運動可以產生明顯的垂直跳躍，以清除障礙或進行快速的轉彎。”
除此之外，《紐約時報》曾經記載關于真實的蟑螂機器人平日翻轉的細節(jié)。
在一般情況下，一只蟑螂可能會發(fā)現(xiàn)自己在光滑的地板上、光滑的木頭、瓷磚或石頭。由于有一個相對較高的重心和光滑、圓潤的背部，一只被翻過來的蟑螂會發(fā)現(xiàn)它很難在沒有樹枝、樹葉或其他不平整的特征的情況下，利用它的腿去翻轉身子。
Carlos s . Casarez、Ronald s . Casarez，這兩位來自加州大學伯克利分校（University of California,Berkeley）的科研人員，在2017年加拿大溫哥華的IROS大會上展示了這款能自主翻轉的蟑螂機器人。
除了美國加州大學伯克利分校以外，其他國家的科研實驗室也對仿生機器人抱有較高的研發(fā)熱情。據了解，俄羅斯的科學家們曾經在2015年宣布，他們歷經7個月花費150萬盧布（約15萬元人民幣），研制出一款以南美蟑螂為原型的微型機器人“蟑螂特務”。
他們根據蟑螂運動的動力學原理，使用回形針、彈簧、鋰電池等數百個微型零件完成了初始模型的研制工作。此項機器人模仿蟑螂的外形、習性和內部構造，讓機器人獲得蟑螂的生活能力和運動特性。它體長10厘米，每秒可走 0.3米 。
研究人員還考慮如何增強這種機器人的偽裝性，使它不易被發(fā)現(xiàn)。目前，蟑螂機器人尚不能裝配相機，但是能夠攜帶重量10克的物體，比如裝配一個小型便攜式相機。研究人員表示，蟑螂機器人將應用于搜尋和偵察任務，還能尋找掩埋在地震廢墟中的災民。
也許在不遠的將來，太空探索、排除地雷、救援等場景會成為蟑螂機器人的用武之地。
