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美研发救援新神器机器蛇:可爬沙丘

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时间:2015-07-20 点击量:

导读:   该机器蛇由17段铝质材料与16个铝合金关节链接而成,看起来与真蛇相似。  当以波浪运动方式重新对机器蛇编程之后,它的确成功地攀登沙丘。  新浪科技讯 北京时间10月1

美研发救援新神器机器蛇:可爬沙丘(1)

   该机器蛇由17段铝质材料与16个铝合金关节链接而成,看起来与真蛇相似。

美研发救援新神器机器蛇:可爬沙丘(1)

  当以波浪运动方式重新对机器蛇编程之后,它的确成功地攀登沙丘。

  新浪科技讯 北京时间10月13日消息,据路透社报道,如何制作一个蛇形机器人呢?当然,你首先需要研究蛇。在本周四,研究人员说他们设计实验,准确研究响尾蛇响究竟如何在沙丘上爬行,并将之用于蛇形机器人,以便蛇形机器人可以做同样的事情。他们的这项研究成果发表在《科学》杂志上,该研究解释了科学家们如何利用生物学知识来推动技术发展。

  研究人员说,此种蛇形机器人,而并非以车轮驱动的机器人,拥有处理复杂任务的能力,例如在坍塌结构中进行搜索和救援,或者在核电厂中检查设备等。位于美国匹兹堡的卡内基-梅隆大学机器人研究所的机器人技术教授豪伊•乔赛特说:“蛇型机器人可以通过狭窄空间到达指定区域,而人和传统机器无法做到这一点。”

  卡内基•梅隆大学机器人研究员哈米德•玛尔维曾工作于佐治亚理工学院,他如此解释蛇的独特能力。“蛇在多种复杂地形中都具有极为出色的爬行能力,可根据需要不断改变步态。蛇有一种特殊的步态——侧滑,能够成功的攀越沙丘。”

  角响尾蛇常见于美国西南部的确,是一种有毒的响尾蛇。研究人员在亚特兰大动物园对一条来自于美国亚利桑那沙漠的角响尾蛇进行仔细观察。他们在动物园的围栏中用沙子堆出各种角度的沙丘,使用高速摄像机拍摄对其拍摄,试图更好的理解响尾蛇是如何移动身体的。

  研究人员发现蛇通过一种独特的波浪移动增加身体表面与沙粒之间的接触,以此提高攀爬沙丘的能力。他们将此观察结论应用于卡耐基-梅隆大学研发的蛇形机器人。再次之前,这个机器蛇已经能够用侧划的方式运动在起伏地带行走,但还无法像蛇一样轻松自如地攀爬沙丘。但是,当以波浪运动方式重新对机器蛇编程之后,它的确成功地攀登沙丘。玛尔维说:“现在机器蛇最多可以爬上20度倾斜角的松质沙丘。”

  卡内基•梅隆大学机器人研究所的研究员龚朝辉补充说,在此项研究之前,蛇型机器人在攀爬10度倾斜角沙丘都会遇到许多麻烦。佐治亚理工学院的物理学教授丹尼尔•戈德曼说:“我们最初的想法是以机器人为物理模型研究蛇的运动机制。通过对动物和物理模型的研究,我们了解到十分重要的一般原理,这不仅让我们更加深入认识了动物,而且与此同时还改进了机器人。”

  该机器蛇由17段铝质材料与16个铝合金关节链接而成,长度约为37英寸,直径为2英寸,其中包含了电动机、电子芯片和传感器。

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