据国外媒体报道,澳大利亚阳光海岸大学的Christofer Clemente及其研究团队开发了一款长约24厘米的仿生蜥蜴机器人。这款机器人有望揭示爬行类动物,如蜥蜴的运动机制。
研究人员将仿生机器人与真实的壁虎、澳洲水龙等蜥蜴进行了对比实验,观察它们在垂直表面的攀爬情况。实验表明,当机器人的前肢向外旋转约20度,后肢向外旋转约100度时,可以稳定地附着在墙面上。反之,当四肢以相同的角度向内旋转时,同样能够保持稳定。此外,当四肢与脊椎协同运动时,机器人能够达到最佳的攀爬效果。尽管脊椎只能进行大约50度的旋转,但四肢与脊椎的协调运动是最有效的移动方式。
研究发现,无论是对于蜥蜴还是机器人,控制适当的速度都是增加垂直攀爬距离的关键。过快或过慢的速度都会影响稳定性。实验显示,当机器人的爬升速度超过其最高速度的70%或低于40%时,它都有较高的掉落概率。而在一个特定的速度区间内,机器人的稳定性最佳。实际上,真实的蜥蜴通常以最大奔跑速度的60%至80%进行攀爬,以确保稳定附着在墙面。
古代的陆生四足动物主要依靠脊椎的旋转来移动,而现代爬行动物则找到了更适合攀爬的动作。或许,这一进化过程与仿生机器人的研发有着相似之处,都在朝着更加高效的方向发展。正如Clemente所言,要开发更高效的机器人,我们首先要从自然中汲取灵感。
来源:NewScientist