仿生学又立功 未来机器人将受益于这种技术

【环球网智能报道 记者 张阳】如今的机器人一般有两种形态，一种是大家最为熟悉的硬体机器人，比如波士顿动力的机器人或者是工业产线上的工业机器人；还有一种就是软体机器人，一般倾向于模仿有机生物体，更容易适应环境，与人类共同工作更加安全。但是最近，北卡罗来纳州立大学 ( North Carolina State University ) 开发了一种新型的脊柱机器人，它的移动速度比以往任何时候都快。这都要归功于世界上最快的陆地动物 : 猎豹。

猎豹是目前地球上已知奔跑速度最快的动物，冲刺的平均时速为 58 英里，这主要是由于它们独特的生理结构，灵活的脊柱使得它们在快速奔跑时可以拱起背部，形成更长的步幅和更快的步频。

北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程助理教授尹洁（音）博士基于此开发了 LEAP 脊柱，模仿了猎豹的柔韧性，通常情况下软体机器人在固体表面移动，受限于四肢需要踩在地面上，速度仅能达到身体长度的 0.8，然后这款 7 毫米长、45 克重的概念原型，每秒能跑 2.7 倍的身长距离，超过体长的 3 倍，即使在斜面上也能完全克服，甚至可以被用于水下推动机器鱼，这比其他软体机器人和混合型机器人的速度快 32% 到 122%。

尹洁（音）博士表示这种柔性机器人速度快因为它的脊柱是 双稳态 的，这意味着，它的脊柱更像是开关，能从一个位置到另一个位置，而不是像门的铰链的运转方式。

我们可以通过将空气抽到这个柔软的硅胶机器人管道之中，让它在稳定状态之间快速切换，在两种状态的转换过程中可以释放出大量能量，推动机器人快速移动。

如同视频所示，当这个机器人的前脚着地时，后脚离开地面，背部拱起，如此往复步幅大大延长，这意味着它能使用更少的能量覆盖更长的距离。这个原型的演示让人印象深刻，尹洁（音）博士表示，希望能够构建更大或者更小的实用机器人， 它可以放大的动物的尺寸，甚至是人体的尺寸，也可以缩小到微型机器人甚至纳米机器人的大小。

在未来的应用前景上，LEAP 技术可以有望做出更加逼真的假手，洁（音）博士表示即使是刚性机器人也可以从这种系统中受益。他还透露，团队希望开发出具有更多稳定性的模块，而不是目前原型演示的二元稳定状态，这就会允许机器人做出更加复杂的动作，甚至从现在的气体驱动改进为磁性驱动，但是这种的技术的大规模应用可能还需要比较漫长的时间。