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2014-10-13 17:57

美大学研发机械蛇,上山钻洞爬沙丘

模仿大自然,然后用人为的方法把它们重现出来,这是我们常用的创新法则之一,从飞鸟到飞机,从蝙蝠到雷达,大自然就是我们源源不断的创意库。

说起大自然,我脑海中浮现的是亚马逊雨林里色彩斑斓的植物们和遵循着弱肉强食规则的动物们,而蛇——恐怕是一个说起来都让人毛骨悚然的物种。

在美国,卡内基-梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员也开发了一款机械蛇。从外形来看,该机械蛇身由 17 段铝质材料与 16 个铝合金关节链接而成,长度约为 37 英寸(约 94 厘米),以模仿蛇类多节度、高自由度的运动模式。而且蛇身里面还包含了电动机、电子芯片和传感器。

sidewinderrobot

为什么想模仿蛇呢?首先,蛇的优点显而易见。 研究人员 Hamid Marvi 认为:

“蛇在多种复杂地形中都具有极为出色的爬行能力,可根据需要不断改变步态。蛇有一种特殊的步态——侧滑(sidewinding),能够成功的攀越沙丘。”

而这种特殊的行动方式特别适合在崎岖不平、细而长的空间或角落里运动,在紧急情况下,例如发生自然灾害时,能完成重要的侦查任务。因此该大学在对蛇——常见于美国西南部的角响尾蛇,进行了仔细的研究。研究团队在亚特拉大的动物园里堆出了各种角度的沙丘,然后使用高速摄像机对角响尾蛇进行录影,以更好地了解蛇运动的生理、结构、习性等。

研究人员发现,蛇类的身体是通过一种独特的波浪移动来增加身体表面和沙子之间的接触,来提高攀爬沙丘的能力。然后研究人员以波浪运动方式对蛇重新进行编程,使机械蛇能爬上 20 度斜角的松质沙丘。

 

题图来自 《火影忍者》大蛇丸 Cosplay

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