灵活的机器蛇

时间：2022-08-18 08:10:04 来源：千叶帆本文已影响人

　　如果一条机器蛇缠绕着你的腿，那是一种非常古怪的感觉。它会爬上你的脚踝，然后向上攀爬，并且最终缠绕在你的膝盖上，越缠越紧。幸运的是，它没有真蛇一样的牙齿。它是由金属关节连接而成的，操控者可以通过按键操控它。
　　這种机器蛇是动物与机器人的一种奇怪结合。那么，为什么研究人员会选择研究蛇呢？因为蛇能够教给我们许多看似平常却不简单的运动能力。它们能够游泳、攀爬和前后左右滑行，而且几乎能够适应所有的环境。它们甚至还能够飞。
　　蛇拥有一种非常方便的体形，能够钻进狭窄的空间，这对于未来的救援机器人来说是非常值得借鉴的。
　　卡耐基梅隆大学的这款蛇形机器人是由16个制动器打造的模块机器人，就像一连串的关节将它的身体连接起来，因此它具有极高的灵活度。通过正确操控制动器的顺序，研究人员就能够让它完成一系列惊人的动作，比如说波浪状运动和缠绕人的腿等。
　　确切来说它与蛇有所不同，因为它无法折叠这些骨骼。它的设计是为了向蛇类致敬，而非它们的复制品。这种机器蛇能够完成蛇类无法完成的事情，比如，像鳄鱼那样快速翻滚。
　　大自然与机器人学之间有着有趣的相互影响。研究人员通过实验揭开了响尾蛇如何攀爬上一个沙坡的真相：它在运动时产生两种不同的动作，在抓牢地面的同时向前移动。因此他们能够通过编程让他们的机器人实现同样的运动，当然机器蛇是完全能够爬上同一个斜坡的。
　　研究人员现在想要打造的是一种能够感知的机器蛇。实验室的下一代机器蛇将能够感知加在它身上的力。机器人学专家称：“现在我们想要让这种机器人不仅能够在运动上像真蛇，而且也能够拥有同样的感知能力。就像你在丛林中穿梭时，你不用对自己踏出的每一步做出计划，你的脚就能够感知你所走的路。”
　　这意味着这种机器蛇在人为打造的模拟“塑料钉森林”中能够自主前进。一位操作人员称，机器蛇会以特定的速度前行，而且能够感知身体在塑料钉上遇到的阻力。太大的阻力意味着可能会困住它，因此它会选择遭遇阻力最小的路线前行。这种敏感度对于机器人来说是必不可少的，因为它们将与人类共同工作。比如说装配汽车的笨重机器臂，你会想到要远离它们。而全新的机器手臂能够感知自身所受到的力，当它们触碰到你时就会立即停下来。
　　这并不仅仅是出于安全性考虑。如果你要与机器人一起工作，就需要通过语言和非语言两种方式进行交流。比如说你和机器人合作抬一个沙发，如果机器人无法感知你的推力和拉力，就很可能让你受伤或者损坏沙发。因此通过对动物的借鉴，工程师们将使机器人不仅行动更自如，而且能够感知周围环境并做出反应。这才是研究人员进行这项研究的真正目的。
　　（摘自科普中国网）

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