草根影响力新视野 法兰瓷编译

科学家们为了加强天灾人祸的救援效率及补强人类行动上的限制,研发出一款可以帮助灾难应对的机器人蛇(robot snake),能够宛如真正的蛇类般灵活、快速且稳定地爬上爬下,提高人类在搜索和救援方面的能力。科学家们希望这些机器人蛇有朝一日能协助救难队深入探索人迹罕至的地区,例如地震后的废墟。

科学家观察到蛇是如何地移动,并利用这些特征研发出可以敏捷且稳定地爬上大台阶的机器人蛇。负责此项研究的美国约翰·霍普金斯大学机械工程学助理教授Chen Li说 :“我们从这些令人毛骨悚然的生物获得行动灵感,希望我们的机器人能够学习如何像蛇一样在各种地形或物体表面上快速且迂回地行进。”

过去的研究主要著重于蛇在平面上的行动,却很少研究蛇在3D地形中的移动方式,但这对于在瓦砾和碎片中艰辛搜寻救援行动的助益有限。此次研究团队研究了常在沙漠和树林中发现的王蛇在Chen Li的地形动力学实验室中是如何攀爬,Chen Li说 :“这些蛇必须定期穿越大石头和倒下的树木,它们是移动专家,我们可以从中学习到很多东西。”该研究已经发表在“皇家学会开放科学”(Royal Society Open Science)期刊上。

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科学家们透过一系列实验发现到蛇的身体分成三个部分 : 前身和后身像波浪一样在水平台阶上来回摆动,而中段身体部分则不易活动、盘旋在大台阶上。科学家还注意到蠕动部分提供蛇类极佳的稳定性,可以防止翻倒。如果台阶变得更高且更滑,则蛇会移动得更慢,并且前后摆动频率会更少以保持身体的稳定性。

与其他研究中的机器人蛇相比,Chen Li的研发团队表示他们这次所研发的机器人蛇更为稳定,并且更接近真实蛇类的行动速度。但是,身体悬吊系统(使机器人在较大台阶上保持稳定状态所必需的功能)意味著机器人会消耗更多的电量,Chen Li说 :“即使如此,这种机器人蛇仍然具有许多优势,有助于进一步研发跨越较大障碍物的机器人。”

Reference : Scientists build robot snake that could help in disaster response