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仿响尾蛇的松软沙地爬坡机器人
2014年12月01日 最新动态 暂无评论 ⁄ 被围观 855 views+

响尾蛇通过侧向扭动来实现对不同坡度松软沙地斜坡的高效无打滑爬行,因为它们用一种叫做侧向扭行(它涉及在抬升其身体某些节段的同时让其它身体节段与地面保持静态接触,这是一种将打滑最小化的策略)的特殊步态行进。人们对在坚硬表面的侧向扭行已进行过研究,但对其在松散、流动材料上的研究则少得多,因此科学家们对它是如何运作的并不完全理解。

科学家们在亚特兰大动物园中对 6 条侧向扭行的响尾蛇在不同倾斜度的沙道上的爬行进行了监测。他们对这些蛇穿透沙子有多深、它们有多少个接触点以及这种行为在坡度增加时如何改变等进行了研究。研究人员发现,这些蛇不会在坡度增加时打滑。与此同时,一群蝮蛇——它们是不做侧向扭行的相关蛇类——则会从山丘上翻滚下来。科学家们发现,侧向扭行的响尾蛇会十分成功地在沙坡上向上爬,因为,随着坡度变陡,它们会增加其身体与沙子的接触。研究人员在他们的机械蛇中实施了这种改变,结果其行为与真蛇十分相似,它能在滑溜的斜坡上更好地运行。工程师们可用这一信息来建造能在流动性基底面上更有效运行的机器人。

Sidewinding with Minimal Slip: Snake and Robot Ascent of Sandy Slopes

Science 10 October 2014: Vol. 346 no. 6206 pp. 224-229

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