一款新型迷你機器狗擅長「狗刨式」游泳
四足「機器狗」或許能像陸地上的犬類一樣行動,但它們的游泳能力卻遠不及它們(儘管有些機器狗可以在水下行走)。然而,一款新型迷你機器狗卻並非如此,它擅長「狗刨式」游泳。

對於四足機器人來說,擁有游泳的能力可能會非常有用
這款名為「兩棲機器狗」(ARD)的四足機器人長300毫米,寬100毫米(11.8英寸x 3.9英寸),重2.25公斤(5磅)。它是由華南理工大學李雲泉教授和陳曄教授領導的科學家團隊所研發的。
在陸地上,機器人的雙關節腿採用小跑步態,最高速度可達1.2 BL/s(每秒移動體長)。在水中游泳時,它的速度仍能達到不錯的0.54 BL/s。相較之下,先前的研究表明,現實生活中的狗狗在狗刨式游泳時,最高速度約為1.4 BL/s。

ARD 機器人,兩棲性能卓越
重要的是,ARD 的設計目標不僅僅是防水、漂浮。科學家特別注重平衡其重心和浮力中心,以「確保穩定有效的水上性能」。他們也試驗了三種不同的游泳方式。
其中兩種被稱為「橫向序列划水步態」(LSPG),本質上是狗刨式的變體。顧名思義,它們需要以橫向序列/循環移動四條腿——先左前,再左後,然後右前,再右後。
兩種LSPG步態的差異在於每條腿在「發力階段」(PP)所佔週期的比例,PP是指腿完全伸展以獲得最大推力的階段。在一種步態中,每條腿完全獨立運動,PP比例為25%。在另一個步態中——更像自然的狗刨式——腿部運動之間存在一些重疊,PP比例為33%。
第三種游泳方式是「小跑式划水步態」(TLPG),其中對角線對立的腿同時移動- 左前/右後,然後右前/左後- PP 比例為50%。
泳池測試顯示,33% LSPG 的遊動速度最快,為0.54 BL/s,其次是25% LSPG。 TLPG 是三者中最慢的,但也是最穩定的。
李教授表示:“這項創新標誌著仿生機器人設計領域邁出了一大步。我們的機器狗之所以能夠在水中和陸地上高效移動,得益於其仿生軌跡規劃,這種規劃模仿了真實狗的自然划水步態。”
有關這項研究的論文最近發表在《生物靈感與生物辨識》雜誌上。