“蜥蜴机器人” 可在沙中滑行

据英国《新科学家杂志》报道,随着科学技术的发展,新型机器人可以在陆地上爬行、空中飞行以及海洋中游动,目前,美国科学家最新设计的一款机器人能够像蜥蜴一样钻在沙子中滑行。像这样的机器人可用于地震营救工作,用于搜索掩埋在建筑残骸下的幸存者。


可在沙中滑行的“蜥蜴机器人”

在沙子中滑行要比在水中和空中运动更困难,这是由于沙子质地介于固体和液体之间。当前科学家无法描述沙子的流动状态,更无法预测一个物体如何在沙子中有效地“游动”。

美国亚特兰大市乔治亚理工学院一支研究小组从事该项研究,研究小组负责人丹尼尔-戈德曼(Daniel Goldman)和瑞安-马拉登(Ryan Maladen)发现沙鱼蜥蜴(学名“Scincus scincus”)能够毫不费力地在沙子中穿行,并决定研究沙鱼蜥蜴是如何实现沙中滑行。他们发现一旦沙鱼蜥蜴潜入沙中,它们便将肢体缩至身体两侧,左右摇摆身体使其在沙中向前行进。

在美国伊利诺斯州西北大学的保罗-乌姆班霍瓦尔(Paul Umbanhowar)的协助下,该研究小组将设计方案在计算机模型中运行,结果显示他们设计的由7节铝材料构成的类似蛇的机器人能够在沙状介质中穿行。

研究小组设计的机器人长35厘米,是由6个发动机连接7个铝材料部分组合而成,外层覆盖着弹性纤维,避免发动机被挤压。他们在盛满6毫米直径塑料球粒的容器中进行了测试,掩埋在“沙子”中的机器人以类似蜥蜴的频率摇摆着身体,每摇摆一次它就向前行进体长的0.3倍距离,这比沙鱼蜥蜴在沙中摇摆一次身体行进0.4倍距离要短。

戈德曼称,如果连接的铝材料部分能够实现平滑运动,最终这款机器人能够达到沙鱼蜥蜴的速度。卡内基梅隆大学机器人专家豪伊-乔塞特(Howie Choset)指出,有朝一日这种机器人的物理性能和“生物拟态”行为更实现得更加完美!据悉,该研究小组将于本周在西班牙举行的“2010年机器人技术:科学和系统研讨会”展示这款在沙中游动的机器人。

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