跑步机器人或拜鸟类为师
- 发布时间：2014-10-31 01:30:55 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报讯 为了让跑步机器人运转更良好，研究人员在自然界最佳双足奔跑者——鸟类的身上找到了灵感。
近日，来自美国俄勒冈州立大学、英国皇家兽医学院和其他机构的研究人员，研究了鸟类如何在保持高速奔跑的同时，还能避开坠物和损伤，稳定速度与方向，并把能耗降到最低。他们计划将这一成果运用在机器人身上。该研究刊登在10月30日出版的《实验生物学报》中。
“这些鸟类在跑步时并不在意看上去不稳定，也不在意步履摇晃。”俄勒冈州立大学工程学院助教、机器人专家赫斯特说，“它们的目标就是保存体力，避免摔倒，保证安全高效。如果它们的上半身看起来有点摇晃，没关系。”
据物理学家组织网10月30日报道，鸟类是陆地上最好的双足奔跑者，其速度与灵活性可追溯到23亿年前的恐龙祖先。从鹌鹑到鸵鸟，各种体型的鸟类都会奔跑，而且跑起来并不总是很优雅。然而研究人员发现，鸟类奔跑时把重心尽量保持在一条直线上，从而节省体力又不会扭断腿。在野外，受伤意味着死亡，而食物短缺时，保存体力至关重要。
鸟类在奔跑时对“稳定”的定义是不一样的。它们会避开坠物，但同时也会允许自己的身体时不时摇晃，只要不跌倒就行。就像一个足球运动员抢球时一样，他们的腿有时急、有时缓，只是为了保证能直立、避障、保持奔跑路线。这些动作，看上去都不太美观，但是很有用。
相比之下，现代机器人经常以完全的稳定性为基础，包括保持步履稳定。这会浪费一些能量，有时还会限制灵活性。
科学家表示，现代机器人需要向鸟类学习的是，即便有点偏离正常稳定的动态，也没有关系，因为这不一定会摔倒或受伤。研究报告写道：“操控现代机器人时，要对稳定性做出更灵活的理解，要基于首要任务而不是基于完全稳定性来优化机器人的动作。”
“未来的跑步机器人，看上去可能更不像是机器人。”赫斯特说，“它们更具流线型。我们并不是想完全复制动物，只是想借鉴动物的奔跑能力。”
（毛宇）
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