中國青年科學家潛心六年研究蟑螂,開發未來太空探險急先鋒
說起蟑螂,估計不少人會談起色變。尤其是女同志,真是對其深惡痛絕吶!可是,現在它卻成為了,科學家研究多足機器人全新的思路和運動模型。
我們都知道:
多足機器人的移動需要保證三點:
1.滿足機身運動約束;
2.保證擺動腿足端能夠落到理想的落足點;
3.確保機身具有足夠的穩定裕度。
雙足和多足機器人
通常,絕大多數的機器人研究集中於如何控制機器人繞過/躲避障礙物,而不是成功的越過它們。比如自動駕駛汽車。
傳統的多足機器人為了實現第二點和第三點需要不斷調整機身位姿,這是一個複雜且不穩定的過程,會影響機器人的步態效率,從而降低穿越障礙的成功率。
黎陳
為了解決這個問題,中國青年科學家黎陳研究發現,蟑螂在快速奔跑的過程中,可以穿越高於其尾部四倍的障礙物,遠遠超過了現有多足機器人所能達到的水平。
蟑螂
所以,黎陳開始研究蟑螂的步態運動,發現蟑螂的步態規律和傳統仿蟑螂式六足機器人設計中提到的並不相同。
機器人通過模仿蟑螂的運動軌跡,可以得到更強的機動性。
蟑螂的步態
研究過程中發現:
蟑螂和多足機器人在穿越障礙時,保持低初始偏航角和高初始俯仰角的步態會使得穿越的成功率變高,並且能夠突破更崎嶇的路面以及更高的障礙。
因此,他們改進了傳統的交替三角形步態,新步態可以跨越的高度比以往高了75%。
這一發現,改變了主流多足機器人的步態研究和運動模型。
仿蟑螂多足機器人
未來,蟑螂機器人可以更多的應用在地面搜索、救援搜救以及太空搜索等領域。
比如,搜索救援,蟑螂機器人可以自己穿過複雜地形找到傷者,這使得救援周期就會大大縮短。很多時候,延遲一兩秒的時間,可能在災難中就是一條生命泯滅。
黎陳說:「我們最終希望能通過我們的基礎研究,幫助人們更好的設計和控制地面機器人通過(而不是繞過/躲避)這樣的複雜地面環境。」
就像空氣動力學和水動力學幫助我們理解動物如何飛行和游泳和設計飛機/飛行機器人和船舶/潛艇/水下機器人一樣。
※在異地打拚的你,過著怎樣的生活
※無論這一年你經歷了什麼,都祝你新年快樂
TAG:Teaparty |