科學(xué)家設(shè)計(jì)6腿蜥蜴機(jī)器人有望未來勘測(cè)火星
車輪非常適合在平坦道路上行進(jìn),但當(dāng)?shù)孛嫔细采w松散的沙子和較大的巖石時(shí),機(jī)械裝置則寸步難行。目前,科學(xué)家依據(jù)蜥蜴活動(dòng)特征最新研制一款6腿機(jī)器人,該創(chuàng)新技術(shù)意味著未來我們可以派遣快速行進(jìn)漫步車登陸火星表面進(jìn)行勘測(cè)。
科學(xué)家最新設(shè)計(jì)一種蜥蜴機(jī)器人,可適用于沙質(zhì)表面行進(jìn)
美國(guó)喬治亞理工學(xué)院物理學(xué)家丹尼爾-古德曼稱,像這款機(jī)器人的附肢非常適用于較少固體物質(zhì)表面上行進(jìn)。之前科學(xué)家曾設(shè)計(jì)具有鳥類特征的飛機(jī)和海豚特征的水下航行器,然而他們很少知道足部蹦跳和沙質(zhì)微粒之間的互動(dòng)作用,為什么蜥蜴能夠快速穿行沙地仍是一個(gè)謎團(tuán)。
他和同事使用X射線和其它觀測(cè)技術(shù)研究了蜥蜴如何在沙地表面奔跑,并提出一種理論描述該動(dòng)物行進(jìn)的物理原理。研究小組首次使用計(jì)算機(jī)模擬測(cè)試了該理論,之后設(shè)計(jì)了一款6腿機(jī)器人,有助于在沙箱中蹦跳,這個(gè)沙箱放置著罌粟籽和玻璃珠等微粒。
研究小組設(shè)計(jì)的6腿機(jī)器人具有C型足部,這是在沙箱中行進(jìn)的最優(yōu)化設(shè)計(jì),這個(gè)機(jī)器人體長(zhǎng)12.7厘米,重量為0.136公斤,是適用于搜尋和營(yíng)救任務(wù)的機(jī)器人,它還能在火星等表面進(jìn)行環(huán)境勘測(cè)。
古德曼指出,目前不僅意味著我們能潛在理解蜥蜴腿部外型的運(yùn)行原理,還能揭曉一個(gè)機(jī)器人如何能夠在松散物質(zhì)上奔跑。目前,這份研究報(bào)告發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
該研究小組將進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)模型來解釋沙層流動(dòng),像沙丘等丘陵地帶的顆粒物質(zhì),理解潮濕沙層中的交互作用。加州理工學(xué)院機(jī)械工程師梅蘭妮-亨特說:“在沙丘上行進(jìn)具有一定的挑戰(zhàn)性,這款機(jī)器人對(duì)于理解松散地形和機(jī)械裝置非常有用。”
這款新型機(jī)器人有望幫助美國(guó)宇航局發(fā)射巨大的機(jī)械蜥蜴抵達(dá)火星表面,在丘陵、沙質(zhì)地形上蹦跳行進(jìn),如果火星表面真實(shí)存在遠(yuǎn)古湖泊,將有望采集到大量潮濕的沙層樣本。