科技新闻发布会开场白_壁虎为何跳得稳,机械人却不行

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  为什么壁虎下降在树枝上云云稳当,而人类发现的仿生学机械人却做不到?在英国《通讯・生物学》杂志克日揭晓的一项动物学研究中,科学家通过大量现实考察和准确模子剖析指出,在树间滑行的亚洲蝎尾蜥虎(也称亚洲蝎虎)会在下降时用尾巴稳固身体。

  为了更好地明白蜥虎尾巴的摆动在下降中的主要性,德国马克斯・普朗克智能系统研究所科学家阿尔迪安・朱苏飞及其同事此次行使高速摄像机,拍摄了30只野生蜥虎从高台上跳向周围一棵树的历程,随后再用一个近景高速摄像机拍摄了其中16只蜥虎下降时的运动。

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  研究团队考察到,蜥虎会先用头撞树,再让躯体和尾巴朝后摆动。大部门着陆情形下(14次中的8次),蜥虎的身体和头部会朝着远离树干的偏向摆动,导致它们失去对前足的控制,但它们会将尾巴压住树干以防止跌落。其中5只蜥虎在下降时四脚全在树干上,另外一只失去了控制,摔了下来。另有两只无尾蜥虎在实验下降伍也从树干上摔了下来。

  为了研究蜥虎是若何行使尾巴摆动防止摔落的,研究团队开发了两个类似蜥虎的柔性机械人,并用弹射器发射,模拟从滑行到高速下降的历程。这两个机械人的体态比例类似蜥虎,但一个机械人有像蜥虎一样的尾巴,而另一个没有。研究职员丈量了这两个机械人在贴了魔术贴的垂直外面上下降时足部发生的力。他们发现,实验中无尾机械人乐成下降在垂直外面的概率只有15%,而有尾机械人的乐成概率有55%。若是将尾巴长度缩短到原来的25%,机械人乐成下降所需的足部气力需要增添一倍以上。

  连系现场观察效果以及机械人剖析模子显示,尾巴能通过削减机械人贴在垂直面上所需的足力,提高其下降稳固性和乐成率。研究效果解释,蜥虎在树间滑行时,尾巴可能也起到了类似的作用。研究职员以为,与蜥虎尾巴相似的结构或能辅助航行机械人(如无人机)在垂直外面下降时起到稳固作用。记者张梦然