受蛇啟發科學家研發出能滑行並越過障礙物的機器人
據外媒New Atlas報導,約翰·霍普金斯大學的工程師們研究了蛇如何四處滑行,從而為靈活的新型機器人的設計提供了信息。研究人員希望這一進展可以導致搜索和救援機器人能夠輕鬆解決各種障礙。
研究的資深作者陳力(音譯)表示:“我們從這些令人毛骨悚然的生物獲得靈感,因為它們已經非常擅長穩定地解決日常生活中的障礙。我們希望我們的機器人能夠學習如何像蛇一樣在表面快速擺動推進身體前行。”
研究人員觀察到王蛇如何爬上不同高度的台階和不同表面。當面對台階時,這爬行動物似乎將其身體運動分成三部分-前後都來回移動,而中間部分則保持僵硬。接近台階時,前段的長度將增加,中間段的長度將保持不變,而後段的長度將縮短。對於較高的台階或那些具有光滑表面的台階,速度將降低,並且擺動不那麼明顯,以幫助保持穩定性。
在查看了蛇的視頻之後,研究生傅啟元(音譯)開始著手建造蛇形機器人。十段輪式履帶車的早期版本在遇到台階時經常遇到穩定性問題,經常翻倒或卡住。工程師通過在每個單向輪與車身各部分之間插入一個懸架機構來降低其側傾不穩定性。如今,這種蛇形機器人能夠在攀爬時將自己推向地面,幾乎可以爬上“高度是其身體長度38%的”台階。
研究小組指出,機器人前行的速度幾乎與蛇的速度不相上下。但是,懸架的增加確實意味著它需要比其他研究中的早期機器人更多的動力來運行。工程師將繼續研究蛇形機器人,以使其能夠在3D地形上承受更複雜的障礙。
關於該項目的論文已發表在《Experimental Biology》和《Royal Society Open Science》雜誌上。