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蜈蚣爬行方式取灵感 多腿机器人克服崎岖

时间:2023-6-7
 

科技再一次从大自然中获得了灵感。在研究了蜈蚣如何穿越崎岖的地形后,研究人员创造了一个多腿机器人,模仿它们弯曲的侧向运动,提供更大的稳定性和可操作性。

蜈蚣和千足虫是有肢动物,这种动物的身体由许多类似的部分组成,几乎所有的部分都有连接的腿。蜈蚣可以在不同的地形中有效地移动,因为它们灵活的身体和肢体的数量使它们能够适应环境的形状。

 

研究生物仿生多腿机器人的人员,经常遇到挫折,例如当一条腿因反复受力而出现故障时,会限制了整个机器人的移动能力。而且控制大量的腿需要大量的运算能力。现在,来自日本大阪大学的研究人员开发了他们自己的机器人myriapod,有六段,每段包含两条腿,并有灵活的关节。

该机器人长度为53(135厘米),重量为20(9.1公斤)。它的六个独立的部分有一对连接的腿,由两个链接组成,通过灵活的关节连接,允许偏航或在不同的方向移动。

研究人员发现,增加关节的灵活性会导致直线行走变得不稳定。研究人员没有纠正这种不稳定性,而是利用它,让机器人以一种弯曲的模式行走,要么向左,要么向右,就像蜈蚣一样。

这项研究的主要人员Shinya Aoi说:“我们的灵感来自于某些极其敏捷的昆虫的能力,这种能力使它们能够控制自身运动中的动态不稳定性,从而引起快速的运动变化。”

研究人员发现,不直接操纵机器人,而是控制其身体轴的灵活性,大大降低了运算的复杂性和操作机器人所需的能量要求。

 

在测试了机器人的运动后,他们发现它可以通过一条弯曲的路径到达目标。研究人员认为他们的机器人myriapod的应用范围很广泛。

该研究的共同作者之一Mau Adachi说:“我们可以预见在各种各样的情况下的应用,如搜索和救援,在危险环境中工作或探索其他星球。”

在未来,研究人员计划在更具挑战性的环境中测试他们的设计,例如在凹凸不平的地形上。

图片:Osaka University