從小強身上，科學家學會了如何改進機器人行走

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關鍵信息：科學家首次展示了快速昆蟲能改變步態——就像哺乳動物從小跑到疾馳的轉變一樣。這些新的見解將可以使機器人的運動更加節能。

以蟑螂為例，在科隆的動物學家Tom Weihmann博士和他的團隊能夠證明，快速奔跑的昆蟲在中等速度下會改變步態。這種行為以前只在快速哺乳動物中觀察過。這種步態的變化和一匹馬從小跑到疾馳的變化很相似。這項研究的結果已經發表在《動物學前沿》雜誌上。

魏曼指出: 「我特別驚訝的是，穩定動物運動的機制發生了變化，這與腿部協調的變化密切相關。」昆蟲的慢速行動非常穩定，因為它的重心很低，三條腿總是以協調的方式移動。研究表明，在高速和光滑的表面上，步態的變化伴隨著靜態到動態的穩定變化。這使中樞神經系統在達到高能源效率的同時，控制運動的需求達到最小化。

魏曼說：「這一發現不僅對昆蟲和其他節肢動物的行為和生態學產生了深遠的影響。我們的研究結果也有助於解決機器人運動中存在的一些問題。」

有腿的機器人一般比有輪子的機器人有更好的越野能力。然而，在高速運行的時候，機器人會消耗大量的能量-- 這與許多動物形成了鮮明的對比。因此，蟑螂的運動模式可能有助於找到一種解決方案，讓機器人以可接受的能量消耗高速運轉。魏曼解釋說：「有腿的機器人可以被用於發生災難後的地球，或者在火星或其他星球上，這種機器人經常以昆蟲為原型。將機器人腿的協調模式與快跑的蟑螂相適應，可以幫助機器人更有效地使用能量，從而在不友好的環境中增加耐力。」

科學家們利用中華蟑螂來研究其在光滑和非光滑表面的運動。結果顯示，在高速下，動物們會以一種同步的方式降低其腿的移動程度。這讓他們避免了在協調上的混亂和在光滑的表面上摔倒。

信息來源：Science Daily

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