摘要： 據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國塔夫茨大學(xué)的研究人員研制出了一種外形類似于毛毛蟲的軟體機(jī)器人，這種機(jī)器人不但十分靈活，還具有和毛毛蟲一樣的滾動(dòng)彈射能力。相關(guān)研究發(fā)表在4月27日出版的《生物靈感與仿生學(xué)》雜志上。
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國塔夫茨大學(xué)的研究人員研制出了一種外形類似于毛毛蟲的軟體機(jī)器人，這種機(jī)器人不但十分靈活，還具有和毛毛蟲一樣的滾動(dòng)彈射能力。相關(guān)研究發(fā)表在4月27日出版的《生物靈感與仿生學(xué)》雜志上。
軟體機(jī)器人是機(jī)器人研究中的一個(gè)重要領(lǐng)域，它們非常靈活，適應(yīng)性極強(qiáng)，但移動(dòng)速度卻十分緩慢。為了解決這一問題，美國塔夫茨大學(xué)的研究人員決定將目光轉(zhuǎn)向陸生軟體動(dòng)物，希望能找到新的靈感。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有一些毛毛蟲具有一種能快速讓自己卷曲成一個(gè)球體而后再彈射出去的特殊能力，從而可以讓自己從天敵旁邊快速逃離。這種彈道式滾動(dòng)是自然界中速度最快的滾動(dòng)行為之一，來自美國塔夫茨大學(xué)的研究人員認(rèn)為這是改良軟體機(jī)器人的一個(gè)極好借鑒，可以通過模擬這種行為來制造出更好的軟體機(jī)器人。
為了模擬毛毛蟲的運(yùn)動(dòng)，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)名為GoQBot的軟體機(jī)器人，該機(jī)器人長10厘米，以硅膠和嵌入式形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)線圈制成。之所以將其命名為GoQBot，是因?yàn)樗軌蚩焖衮榭s成一個(gè)“Q”形，滾動(dòng)速度可達(dá)每秒0.5米。GoQBot專門對(duì)毛毛蟲進(jìn)行了功能形態(tài)學(xué)的模擬，并在其下部的側(cè)面安裝了5個(gè)紅外線發(fā)射器，便于高速3D運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置的拍攝；同時(shí)，其下部還放置了一種測(cè)力板，可對(duì)毛蟲機(jī)器人的彈射力量進(jìn)行精確測(cè)量。
為了使毛蟲機(jī)器人在100毫秒內(nèi)快速改變體型，GoQBot采用一種有效機(jī)械協(xié)調(diào)機(jī)制。動(dòng)物的這種協(xié)調(diào)能力主要通過肌肉的非線性耦合來實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于為何毛毛蟲不頻繁使用這一特殊技能來進(jìn)行移動(dòng)的疑問，研究人員解釋稱，這種蜷縮彈射只在較為平整的平面上才比較有效，整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的能量，并且結(jié)果還不可預(yù)料。
論文第一作者、美國塔夫茨大學(xué)生物學(xué)系的林懷倜（音）說，目前大多數(shù)軟體機(jī)器人都模擬蛇的前進(jìn)方式，這種模擬蠕蟲和毛毛蟲運(yùn)動(dòng)的研究則開辟了一個(gè)新領(lǐng)域。這項(xiàng)研究不僅詳細(xì)描述了毛毛蟲獨(dú)特的逃生技能，還為今后軟體機(jī)器人的開發(fā)提供了一種新的運(yùn)動(dòng)策略。GoQBot所采用的技術(shù)能使機(jī)器人在城市救援、建筑物檢測(cè)以及環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮作用。由于這種技術(shù)提高了機(jī)器人的速度和活動(dòng)范圍，今后無肢爬行機(jī)器人可以通過滾動(dòng)彈射的方式更快速有效地部署到災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)器人可以先滾動(dòng)到一個(gè)區(qū)域，而后再通過爬行的方式接近預(yù)定目標(biāo)。（王小龍）
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/795814.html
相關(guān)閱讀：高二生物知識(shí)點(diǎn)總結(jié)