蜥蜴机器人研究揭示了完美运动的关键

克莱门特博士说：“我们的研究团队开发了一种受蜥蜴启发的机器人，能够奔跑和攀爬，结合了基于蜥蜴运动的生物学、机器人学和数学，以了解使用腿或脊柱移动是否更好。”

“我们发现，如果你想快速移动，你应该主要使用你的腿，并尽可能少地移动你的脊柱，但稍微使用你的脊柱有助于消耗更少的能量。

“我们还发现，过度移动四肢或脊柱往往会降低攀爬过程中的稳定性，这意味着机器人更有可能从墙上掉下来。”

蜥蜴是运动大师

主要作者、科布伦茨大学的罗伯特·罗肯菲勒博士表示，一般来说，他们发现最佳运动需要脊柱和四肢的运动，这与蜥蜴的运动模式非常一致。

罗肯菲勒博士说：“这些结果使得详细说明三个关键性能标准（速度、效率和稳定性）之间进化权衡的程度成为可能，并确定这些运动选择性压力的相对强度。”

克莱门特博士说，脊椎动物的运动模式差异很大，从鱼类和蝾螈的基于脊柱的横向运动到哺乳动物和鸟类的主要基于肢体的运动。

“然而，蜥蜴使用它们的四肢和脊柱，使它们成为理想的研究物种，以帮助填补理解这些变化发生原因的空白。”

研究团队开发的仿蜥蜴机器人能够在平坦的平面上奔跑，在倾斜或垂直的表面上攀爬，腿部长度可调，能够调节脊柱和四肢的运动范围和步幅速度。

“我们还构建了一个性能场景来评估攀爬效率和稳定性，”克莱门特博士说。

“这些数据是利用蜥蜴运动二维理论模型的发现以及对 40 多种攀爬和奔跑蜥蜴的测量结果绘制的。”

这些发现可能会在设计更快、更高效的腿式机器人方面带来“重大进展”。

我们已经能够确定在开发具有能够穿越各种环境的四肢的机器人设备时必须考虑的几个工程标准。

“如果最大限度地提高机器人速度是主要目标，那么脊柱的横向波动就不应该是一个重要的考虑因素，但它对于最大限度地减少能源消耗可能很重要。”

同样，这种理解也可能有助于设计更快、更稳定、更高效的机器人步骤。