靈活的機(jī)器蛇

　　如果一條機(jī)器蛇纏繞著你的腿，那是一種非常古怪的感覺(jué)。它會(huì)爬上你的腳踝，然后向上攀爬，并且最終纏繞在你的膝蓋上，越纏越緊。幸運(yùn)的是，它沒(méi)有真蛇一樣的牙齒。它是由金屬關(guān)節(jié)連接而成的，操控者可以通過(guò)按鍵操控它。
　　這種機(jī)器蛇是動(dòng)物與機(jī)器人的一種奇怪結(jié)合。那么，為什么研究人員會(huì)選擇研究蛇呢？因?yàn)樯吣軌蚪探o我們?cè)S多看似平常卻不簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)能力。它們能夠游泳、攀爬和前后左右滑行，而且?guī)缀跄軌蜻m應(yīng)所有的環(huán)境。它們甚至還能夠飛。
　　蛇擁有一種非常方便的體形，能夠鉆進(jìn)狹窄的空間，這對(duì)于未來(lái)的救援機(jī)器人來(lái)說(shuō)是非常值得借鑒的。
　　卡耐基梅隆大學(xué)的這款蛇形機(jī)器人是由16個(gè)制動(dòng)器打造的模塊機(jī)器人，就像一連串的關(guān)節(jié)將它的身體連接起來(lái)，因此它具有極高的靈活度。通過(guò)正確操控制動(dòng)器的順序，研究人員就能夠讓它完成一系列驚人的動(dòng)作，比如說(shuō)波浪狀運(yùn)動(dòng)和纏繞人的腿等。
　　確切來(lái)說(shuō)它與蛇有所不同，因?yàn)樗鼰o(wú)法折疊這些骨骼。它的設(shè)計(jì)是為了向蛇類(lèi)致敬，而非它們的復(fù)制品。這種機(jī)器蛇能夠完成蛇類(lèi)無(wú)法完成的事情，比如，像鱷魚(yú)那樣快速翻滾。
　　大自然與機(jī)器人學(xué)之間有著有趣的相互影響。研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭開(kāi)了響尾蛇如何攀爬上一個(gè)沙坡的真相：它在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生兩種不同的動(dòng)作，在抓牢地面的同時(shí)向前移動(dòng)。因此他們能夠通過(guò)編程讓他們的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)同樣的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然機(jī)器蛇是完全能夠爬上同一個(gè)斜坡的。
　　研究人員現(xiàn)在想要打造的是一種能夠感知的機(jī)器蛇。實(shí)驗(yàn)室的下一代機(jī)器蛇將能夠感知加在它身上的力。機(jī)器人學(xué)專(zhuān)家稱(chēng)：“現(xiàn)在我們想要讓這種機(jī)器人不僅能夠在運(yùn)動(dòng)上像真蛇，而且也能夠擁有同樣的感知能力。就像你在叢林中穿梭時(shí)，你不用對(duì)自己踏出的每一步做出計(jì)劃，你的腳就能夠感知你所走的路。”
　　這意味著這種機(jī)器蛇在人為打造的模擬“塑料釘森林”中能夠自主前進(jìn)。一位操作人員稱(chēng)，機(jī)器蛇會(huì)以特定的速度前行，而且能夠感知身體在塑料釘上遇到的阻力。太大的阻力意味著可能會(huì)困住它，因此它會(huì)選擇遭遇阻力最小的路線前行。這種敏感度對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)是必不可少的，因?yàn)樗鼈儗⑴c人類(lèi)共同工作。比如說(shuō)裝配汽車(chē)的笨重機(jī)器臂，你會(huì)想到要遠(yuǎn)離它們。而全新的機(jī)器手臂能夠感知自身所受到的力，當(dāng)它們觸碰到你時(shí)就會(huì)立即停下來(lái)。
　　這并不僅僅是出于安全性考慮。如果你要與機(jī)器人一起工作，就需要通過(guò)語(yǔ)言和非語(yǔ)言兩種方式進(jìn)行交流。比如說(shuō)你和機(jī)器人合作抬一個(gè)沙發(fā)，如果機(jī)器人無(wú)法感知你的推力和拉力，就很可能讓你受傷或者損壞沙發(fā)。因此通過(guò)對(duì)動(dòng)物的借鑒，工程師們將使機(jī)器人不僅行動(dòng)更自如，而且能夠感知周?chē)�環(huán)境并做出反應(yīng)。這才是研究人員進(jìn)行這項(xiàng)研究的真正目的。
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