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)造了一種多腿機器人,模仿它們彎曲的側(cè)向運動,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物,這種動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,因為它們靈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)造生物仿生多腿機器人的研究人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn),他們在掙扎。當一條腿因反復受力而出現(xiàn)故障時,會限制機器人的移動能力。而且控制大量的腿需要大量的計算機能力?,F(xiàn)在,來自日本大阪大學的研究人員開發(fā)了他們自己的機器人myriapod,有六個部分,每個部分包含兩條腿,并有靈活的關(guān)節(jié)。

A.肌足類機器人。B.前視圖。C.俯視圖。D.俯視圖
該機器人長度為53英寸(135厘米),重量為20磅(9.1公斤)。它的六個獨立的部分有一對連接的腿,由兩個鏈接組成,通過靈活的關(guān)節(jié)連接,允許偏航或在不同方向移動。
研究人員發(fā)現(xiàn),增加關(guān)節(jié)的靈活性會導致"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動中的動態(tài)不穩(wěn)定性,從而引起快速的運動變化。"

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