这样的机器人行走的方式比昆虫进化得更快更有效率。然而,它不会爬墙。
通常,仿生机器人通过开启生物进化的技能并尝试将它们应用于机器人走,让。机器人更快、更高效或更熟练等。
在上周发表在《自然通讯》上的一篇文章中,来自洛桑EPFL的研究人员成功证明了两足步态(仅使用两条活跃的腿)通常是有腿昆虫最快和最有效的移动方式,即使它有三条腿。
一般来说,对于有腿的动物(尤其是快速移动的动物)最有效的方法就是最小化腿的总和。地面联系时间。正如你所看到的,在哺乳动物中,优先考虑飞行阶段的最快动物更像是一个动态跳跃序列,而不仅仅是快速变化的行走。六足昆虫有点不同,因为它们通常至少有三条腿地面接触,不管他们试图移动多快。
从效率的角度来看,这似乎有点不寻常:一个三足步态往往不能像两足步态一样工作,只是因为它使用了两足步态的六英尺。机器人最后,每个步态周期得到三个动力冲程,而不是两个。六足动物中的EPFL研究人员机器人两足和三足步态在世界范围内进行了测试。当然,这不是竞赛:两条腿走路比三条腿走路快25%。所以,如果你有六足行走,机器人而且大部分时间是动态的而不是稳定静态的,那么没有理由不使用更快的两足动物步态!
生物进化的方式是什么?最明显的问题是,为什么昆虫放弃更快的行走,而选择慢25%的步态?
研究人员发现,当你试图在墙壁或天花板等地方周围移动时,你的脚可以抓住或粘在表面上,就像大多数飞虫一样:如果你需要抓住墙壁,三足步态是最好的,而两足步态更有利于跟随。地面快跑。
事实上,当研究人员给苍蝇一些聚合物“靴子”来否认它们的脚的粘性时,它们开始过渡到两足步态,而不是三足步态。当然,研究人员并没有就此止步。他们把苍蝇放在一个非常光滑的表面上,但是苍蝇并没有改变他们的步态行为,这表明它的腿部粘连结构本身,或者他们产生的感官反馈,导致了步态的改变。这或许可以解释为什么昆虫不会从三足步态过渡到两足步态。即使不需要粘连,也可能是你的脚粘了,就需要用三个把其他三个分开。
我喜欢这项研究,因为它可以同时做两件非常酷的事情:第一,它使用模拟。机器人和物理机器人确定一个六边形机器人最快也是最有效的移动方式,适用于任何快速行走的六足动物。机器人很有用。其次,当测试结果显示步态与六足昆虫使用的步态不同时,研究人员可以利用数据进行实验,并教会我们昆虫如何以及为什么会这样运动。这是最好的生物。机器人。
爬行喜欢三足步态,而不是更快的昆虫步态。洛桑大学的EPFL和帕万·拉姆迪亚、罗宾·坦迪亚卡尔、拉斐尔·切尔尼、蒂博·阿瑟伯恩、理查德·本顿、奥克扬·伊斯皮特和达里奥·弗洛雷亚诺发表在《自然通讯》上。