如何让机器人在沙地、泥潭等可流动地面走得稳健一直是科学家头痛的事情。美国佐治亚理工学院提出运用仿生学,基于观察对蜥蜴和机器人在沙地上的运动,并通过物理实验和建模,设计了一个针对“用腿在沙地上行走”的地面动力学模型,提高机器人行走能力。
很早人们就懂得利用仿生学于创作。鸟的飞行、鱼在水里自由游动的原理帮助人类发明了飞机、改进了船和潜水艇,甚至还可能运用到未来会飞会游的机器人中。但目前人类对于会流动地面的动力学仍知之甚少,无法像空气动力学和水动力学那样,去解释和预测动物和机器人如何在自然界的复杂地面上运动。
美国佐治亚理工学院努力钻研,他们通过对比实验和用电脑模拟出的RHex机器人采用不同形状的腿在沙地上跑的速度,证明了地面动力学可以准确预测沙地上的运动,并以此为依据制造能在地面上用腿高效运动的机器人。这一研究将使机器人在沙地的行走速度大大提高。
工控观点:目前这套地表动力学模型只针对用腿在沙地上运动。随着科技的发展和人类的进步,未来就会有更多研究创造一整套的表动力学,机器人不光能平稳在沙地上行走,还能在像碎石、泥土、沼泽、雪地、草丛、雨林里的落叶堆等复杂地形,甚至火星表面的沙地,或者坍塌建筑物的砖瓦堆矫健如飞。这类机器人研究的应用价值和市场潜力将不可估量。
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