跑步機器人或拜鳥類為師
- 發佈時間：2014-10-31 01:30:55 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 為了讓跑步機器人運轉更良好，研究人員在自然界最佳雙足奔跑者——鳥類的身上找到了靈感。
近日，來自美國俄勒岡州立大學、英國皇家獸醫學院和其他機構的研究人員，研究了鳥類如何在保持高速奔跑的同時，還能避開墜物和損傷，穩定速度與方向，並把能耗降到最低。他們計劃將這一成果運用在機器人身上。該研究刊登在10月30日出版的《實驗生物學報》中。
“這些鳥類在跑步時並不在意看上去不穩定，也不在意步履搖晃。”俄勒岡州立大學工程學院助教、機器人專家赫斯特説，“它們的目標就是保存體力，避免摔倒，保證安全高效。如果它們的上半身看起來有點搖晃，沒關係。”
據物理學家組織網10月30日報道，鳥類是陸地上最好的雙足奔跑者，其速度與靈活性可追溯到23億年前的恐龍祖先。從鵪鶉到鴕鳥，各種體型的鳥類都會奔跑，而且跑起來並不總是很優雅。然而研究人員發現，鳥類奔跑時把重心儘量保持在一條直線上，從而節省體力又不會扭斷腿。在野外，受傷意味著死亡，而食物短缺時，保存體力至關重要。
鳥類在奔跑時對“穩定”的定義是不一樣的。它們會避開墜物，但同時也會允許自己的身體時不時搖晃，只要不跌倒就行。就像一個足球運動員搶球時一樣，他們的腿有時急、有時緩，只是為了保證能直立、避障、保持奔跑路線。這些動作，看上去都不太美觀，但是很有用。
相比之下，現代機器人經常以完全的穩定性為基礎，包括保持步履穩定。這會浪費一些能量，有時還會限制靈活性。
科學家表示，現代機器人需要向鳥類學習的是，即便有點偏離正常穩定的動態，也沒有關係，因為這不一定會摔倒或受傷。研究報告寫道：“操控現代機器人時，要對穩定性做出更靈活的理解，要基於首要任務而不是基於完全穩定性來優化機器人的動作。”
“未來的跑步機器人，看上去可能更不像是機器人。”赫斯特説，“它們更具流線型。我們並不是想完全複製動物，只是想借鑒動物的奔跑能力。”
（毛宇）
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