国际团队设计了具有鸟类灵感运动的节能机器人

一个国际研究团队展示了一种以鸟类为灵感的双足机器人运动的新方法。虽然许多机器人利用人类启发的机制进行双足运动，但鸟类的双足运动——通过从恐龙进化而来的记录可以追溯到数亿年前——可能被证明是一种更好、更有效的机器人运动形式.

这项名为“ BirdBot 使用受鸟类启发的腿抓握以最小控制实现节能步态”的研究发表在《科学机器人》杂志上。

BirdBot 原型展示了可以提高双足机器人和假肢能力的原理。图片来源：马克斯普朗克智能系统研究所和加州大学欧文分校的动态运动小组。

机器人技术面临的一大挑战是在复杂环境中导航和穿越非结构化地形，因为它需要大量传感和信息。基于解剖学和他们对鸟类运动生物力学的研究，该团队构建了一个原型来测试一个假设，即鸟类不需要主动感觉反馈控制来以经济和稳定的步态运行，这可能证明对机器人设计有益。

“我们意识到鸟腿的一些解剖学特征与你在人类身上发现的有很大不同，并且似乎允许我们所谓的内在机械稳定性，”UCI 系的资深作者兼副教授 Monica Daley 博士说生态学和进化生物学。“鸟类小腿的韧带和肌腱允许在步态期间被动吸收冲击载荷，并允许系统在没有主动神经控制的情况下自动响应足底相互作用的变化。”

原型的受鸟类启发的腿机构表明，与其他腿式机器人设计相比，以这种方式设计的机器人可以实现经济的运动，而感官信息要少得多。

“我们现在有一个机器人，它使用的步态在身体运动和能量方面与鸟类和人类的行走和跑步相似，总共只有四个执行器。与人类运动所需的数十块肌肉相比，”戴利说。

“这个装置的有趣之处在于它涉及多关节肌腱连杆，灵感来自鸟类的解剖结构，具有类似的弹簧和多关节肌腱。腿在站立期间可以支撑体重，一旦松开脚踏杆，就会自动过渡到摆动阶段，这有助于推动腿向前。在摆动阶段，弹簧完全松弛，这样鸟儿就可以毫无阻力地向前摆动腿。”

虽然目前的机器人是一个原型，但它展示了可以提高双足机器人和假肢能力的原理。

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