游戏百科

2011年,辽宁一男子发明了一款蛇形机器人,可以在各种地形上作业

2011年,辽宁一男子发明了一款蛇形机器人,这款机器人能像蛇一样在各种地形上如履平地,堪称机器人领域一项重大突破,那么他

2011年,辽宁一男子发明了一款蛇形机器人,这款机器人能像蛇一样在各种地形上如履平地,堪称机器人领域一项重大突破,那么他究竟是怎么做到的呢?

地震发生时,许多居民被埋在废墟之下,由于废墟中空间狭小,在无法弄清内部环境的情况下,救援人员也不敢贸然进行抢救工作,因此发明一款在狭小空间使用的探测装备就显得十分有必要了。

李斌是一位来自辽宁沈阳的发明爱好者,在与机器人打交道的二十多年里,老李曾设计过各种机器人,随着近些年仿生技术的盛行,老李就想着将仿生技术与机器人结合在一起,发明一款造型独特又具有实用价值的仿生机器人。

有了想法后,老李便进入到了研发工作方勇,他先是从大自然生物中汲取灵感,在观察了自然界大量生物后,最终老李选择了蛇作为模仿对象。

蛇类无疑在众多动物中显得独树一帜,它们没有脚或爪子,却几乎可以在任何地形上自由移动,无论是沙漠、陆地还是海洋,都能看到蛇的身影,甚至世界上还有一些会飞的蛇,而对于废墟这样的狭小空间,蛇更是不在话下,如果能够研发出一款蛇形机器人,那无疑对一些危险救援工作有很大帮助。

不过,要想研制一款蛇形机器人并不是一件易事,老李首先要做的就是对蛇的生理构造有一定的了解。

蛇之所以能够行走和它的肌肉、骨骼以及鳞片有很大关系,蛇通过肋骨肌肉的收缩提供运动的原动力,而蛇身上的鳞片则为其提供摩擦力。

通过仿造蛇的生理特点,老李制作出了第一代蛇形机器人,从外形看蛇形机器人由数个模块组成,它能够自由的摆动,远远望去和真正的蛇有几分相似,不过缺点是该机器人还不具备向前运动的能力。

我们之前说过,蛇之所以能够移动,依靠的就是鳞片与接触面的摩擦力,所以要想让蛇形机器人真正的动起来,还需要将机器人动力学与摩擦学的理论相结合,从而建立起蛇的行波动力学模型。

老李在对蛇做进一步研究后,在蛇形机器人身上增加了蛇皮外衣,由于没有类似蛇鳞片这样的材料,老李用具有摩擦的轮子代替,经过一番改进后二代蛇形机器人终于做好了。

果然,在增加了摩擦装置后,蛇形机器人真的动了起来,它不仅能够左右摆动,还能够朝着前方蜿蜒前进。

为了验证二代蛇形机器人的实际效果,老李又将机器人放置在了一处房屋坍塌的现场,由于废墟下的情况无法查看,这时就需要蛇形机器人进入内部进行探明情况了。

很快机器人启动,它开始朝着废墟的洞穴前进,结果还没走多远就被卡在了石缝里,无论它如何运动,身体始终无法走出来。

经过仔细的研究,老李觉得这和蛇的运动方式有关,蛇的行走方式大致分为三种,蜿蜒运动、履带式运动、伸缩运动,不同的运动方式可以适应于不同的地形,如沙漠、树木、河流、土地等。

通过对蛇运动方式的细致研究,老李又对蛇形机器人做了进一步的改进,在机器人原有运动方式的基础上,又增加了伸缩、侧向、翻滚等动作,此外还为机器人增加了路面识别能力,可以根据不同地形选择合适的运动方式。

更神奇的是,它还可以像真蛇一样实现空间三维运动,在遇到障碍物时,它能够抬起头警觉四周环境,并通过翻滚的方式巧妙通过障碍物。

为了能够最大限度的模仿真蛇,老李还让蛇形机器人适应水中的环境,在对机器人进行了一年的改进后,三代机器人迎来了下水测试。

老李在几名工作人员的帮助下,将蛇形机器人放进了院子里的水池里,在对机器人进行一番调试后,机器人启动了。

让人没想到的是,机器人才刚接触水面,就由于身体失衡沉入了水底,老李仔细分析后认为应该是机器人的身体重量分布不均导致的,于是在蛇头和蛇尾的位置增加了配重,然后再次将其放入水中。

这一次,蛇形机器人果然在水里游了起来,只见它一会上浮,一会下潜,它在水中的运动能力甚至比陆地上更加出色,老李的蛇形机器人最终宣告研制成功。

蛇形机器人通过模仿蛇的生理结构,实现机器人像蛇一样无肢运动,它可以完成一些以轮子或腿为行走方式的机器人无法完成的工作,可以说蛇形机器人是机器人运动方式的一种突破。

虽然老李的蛇形机器人目前来看还有很大不足,但相信随着老李对该机器人的不断完善,未来的应用前景一定会更加广泛,如应用于科学探险领域,可以在一些危险恶劣的环境中进行地质资源的勘探,甚至是应用于反恐防暴领域。

那么,对此大家有何看法?欢迎在评论区里留言讨论。