可以像猫一样移动的四足机器人
翻译 2021-06-16 13:53 渡尘 来源:中国AGV网大阪大学的科学家创造了一款新型的四足机器人,它可以重现猫的神经肌肉动力学,以像猫一样的方式进行活动,并能够在其他机器上重现这种类似的运动控制。研究人员说,这项研究不仅可以推动新型机器人的发展,还可以为生物研究提供工具。
研究人员基于动物行走展开了研究,主要目的是为了弄清复杂的神经系统在他们的大脑和脊髓中是如何产生各种反应运动的。然而科学家们最近证明,动物的稳定步态仅由反射回路产生,这为大阪团队的学生及其导师奠定了这款新型机器人的发明基础。
由于动物保护法,研究人员很难在实验室中对真实的动物进行研究实验,因此他们仍然搞不清楚动物的身体如何整合负责其运动的反射回路。但根据研究和观察,研究团队通过在机器人的每条腿上再现运动的反射回路,开发了四足机器人的运动能力。
动物运动模型
这款机器人主要是由四条后驱动的腿组成,这四条腿可以帮助机器人重现动物的灵活性,研究人员通过使用计算机系统来重现动物肌肉的运动方式,他们通过在平台上进行实验,寻找有助于提高机器人产生稳定步态的反射回路,从而发现了许多关于猫是如何走路的。
实际上就是一个简单的反射回路,它可以产生腿部的运动轨迹和稳定的步态模拟。同时他们还发现,机器人可以通过简单地在每条机械腿上复制交互回路来产生稳定的步行运动,当交互回路被切断时,它的运动会变得不稳定。
机器人和生物学意义
研究人员在神经机器人学前沿杂志上发表了一篇关于他们研究工作的论文。这个研究团队的工作允许科学家在不同实验条件下,无需使用活体动物也能研究动物运动的力学,这项研究对机器人和生物研究来说都具有重大意义。这对于开发与猫或其他动物一样的机器人技术来说具有明显的好处。
该平台还可用于动物的生物学研究,甚至可以运用在其他非科学场景中。通过创造模仿动物结构,将机器人与生物学进一步融合,是了解动物和人类行为背后原理的第一步。在不使用活体动物进行实验的情况下获得有关动物的知识,这对于人类来说意义也非常重大。