美科學家打造蛇形機器人：靈活到能纏住你的腿

11月4日消息， 如果你從未遭遇到一條機器蛇纏繞你的腿， 那麼我可以告訴你那是一張非常古怪的感覺。 它會爬上你的腳踝然後向上攀爬， 並且最終纏繞在你的膝蓋， 然後越纏越緊。 幸運的是， 它沒有真蛇一樣的牙齒。 它是由金屬關節連接而成的， 操控者可以通過按鍵操控它。

在美國卡耐基梅隆大學的仿生機器人實驗室中， 有一個真正的機械動物園。 這種機器蛇是動物與機器人的一種奇怪融合， 參照大自然卻不是一對一複製， 而是在經歷數百萬進化的動物身體中尋找研究的靈感。 為什麼研究人員會選擇研究蛇呢，

因為蛇能夠教授給我們許多看似平凡的運動能力。 它們能夠游泳、攀爬和前後左右滑行， 而且幾乎能夠適應所有的環境。 它們甚至還能夠飛。

蛇也擁有一種非常方便的體型， 能夠鑽進狹窄的空間， 這對於未來的救援機器人來說是非常便利的。

（而且研究人員在9月份的墨西哥地震之後確實將它帶到災區， 搜索倒塌建築物中的倖存者。 ）但是從是時間上來說， 使用麥克風搜尋生命跡象的方法時間更短。

卡耐基梅隆大學的這款蛇形機器人是由16個制動器打造的模組機器人， 就像一連串的關節將它的身體連接起來， 因此它具有極高的靈活度。 通過正確操控制動器的順序， 研究人員就能夠讓它完成一系列驚人的動作， 比如說波浪狀運動和纏繞人的腿等。

確切來說它與蛇有所不同， 因為它無法折疊這些骨骼。 它的設計是為了向蛇類致敬， 而非它們的複製品。 卡耐基梅隆大學的機器人專家Matt Travers稱：“從這種設計身上我們無法觀察到真正的蛇類生物學，

但是這也意味著這種機器蛇能夠完成蛇類無法完成的事情。 比如說， 像鱷魚那樣做到快速翻滾。 ”

大自然與機器人學之間有著有趣的相互影響。 首先， 機器人技術能夠探索生物學的細微之處。 Travers和研究人員通過實驗揭開了響尾蛇如何攀爬上一個沙坡。 它在運動時產生兩種不同的動作， 在抓牢地面的同時向前移動。 他們因此能夠通過程式設計讓他們的機器人實現同樣運動， 當然機器蛇是完全能夠爬上同一個斜坡的。

我們現在想要打造的是一種能夠感知的機器蛇。 因此實驗室的下一代機器蛇將能夠感知加在它身上的力。 機器人學專家Howie Choset稱：“現在我們想要讓這種機器人不僅能夠在運動上更像真蛇， 而且也能夠擁有同樣的感知能力。 就像你在叢林中穿梭時， 你不會對自己踏出的每一步做出計畫， 你的腳就能夠感知你所走的路。 ”

這意味著這種機器蛇在人為打造的模擬“塑膠釘森林”中能夠自主前進。 一位操作人員稱， 機器蛇會以特定的速度前行， 而且能夠感知身體在塑膠釘上獲得阻力。

太大的阻力意味著可能讓它困住， 因此它會選擇遭遇阻力最小的路線前行。 這種敏感度對於機器人來說是必不可少的， 因為它們將與人類共同工作。 比如說裝配汽車的笨重機器臂， 你會想要遠離它們。 而全新的機器手臂能夠感知自身所受到的力， 當它們碰觸到你時就會立即停下來。

這並不僅僅是處於安全性考慮。 如果你要與機器人一起工作， 我們就需要通過語言和非語言兩種方式進行交流。 比如說你和機器人合作抬一個沙發， 如果機器人無法感知你的推力和拉力， 就很可能讓人受傷或者損壞沙發。 因此通過動物王國的借鑒， 工程師們將使機器人不僅行動更自然， 而且能夠感知周圍環境並作出反應。這才是研究人員進行這項研究的真正目的。

而且能夠感知周圍環境並作出反應。這才是研究人員進行這項研究的真正目的。