新型仿生机器人揭开蜥蜴攀爬奥秘：四肢配合扭转才能抓稳墙壁

据外媒 NewScientist 今日报道，澳大利亚阳光海岸大学的 Christofer Clemente 和他的团队研发出一款体长约 24 厘米的仿生蜥蜴机器人。

该机器人或可用于揭示蜥蜴等爬行动物的运动原理。本研究中，研究人员通过比较仿生机器人与真实蜥蜴的运动状态，揭示了蜥蜴进行垂直攀爬运动的两大要领：四肢、脊椎配合移动，保持适宜的移动速度。

这项研究已经发表在英国皇家学会（Royal Society）网站上，论文题目为《使用仿生攀爬机器人来探索蜥蜴攀爬的表演景观（Using a biologically mimicking climbing robot to explore the performance landscape of climbing in lizards）》

论文链接：

https://doi.org/10.1098/rspb.2020.257

Clemente 团队将蜥蜴机器人与家中壁虎、澳洲水龙等真正的蜥蜴放在一起，进行垂直攀爬测试，并将整个过程拍摄下来进行分析。

测试发现，当蜥蜴机器人的前肢向外旋转 20 度，后肢向外旋转 100 度时，它可以稳稳地待在墙上。当它的四肢以同样的角度向内旋转时，也同样可以在墙面上保持稳定。而据 Clemente 描述，在自然界中蜥蜴的四肢只能以这个角度向外旋转。

他们还发现，当蜥蜴机器人结合四肢和脊柱运动时，它可以爬得最远。虽然脊柱只能做弯曲 50 度左右的旋转运动，只旋转脊柱也可以使机器人移动，但肢体的大量运动配合脊椎的少量运动才是最有效的方式。

研究发现，无论对蜥蜴还是机器人，控制适当的速度都是增加竖直爬行距离的有效方法——既不要太快，也不要太慢。

在测试中，当机器人爬升速度超过其最高速度的 70% 或低于最高速度的 40% 时，它都有一半的几率会掉下来。在这个区间里有一个最佳位置，使它保持在墙上不掉下来。而实际的蜥蜴通常以它们最大奔跑速度的 60% 到 80% 爬升，以保持它们对墙壁的抓地力。

在古老的时代，诸如蝾螈的陆生四足动物只能通过脊椎的旋转来移动，而随着进化的进程，现代爬行动物找到了更适合攀爬的动作。或许，进化和仿生机器人的研发有着相似的进程，朝着相似的方向发展。

正如 Clemente 所说：“要制造更高效的机器人，我们首先应该关注自然。”