Myriapod機(jī)器人（A）和可變體軸柔性機(jī)構(gòu)（B.前視圖，C.俯視圖，D.俯視圖示意圖）

外媒報道，日本大阪大學(xué)機(jī)械科學(xué)與生物工程系的一組科學(xué)家們成功研發(fā)了一種名為“Myriapod”的仿生多足機(jī)器人，這款機(jī)器人能夠通過依賴動態(tài)不穩(wěn)定性來進(jìn)行導(dǎo)航，并且能夠自由切換直線行走和曲線行走的模式，未來或許可以廣泛用于搜索和救援行動或行星探索。

在地球上的生物界中，大多數(shù)動物都擁有強(qiáng)大的腿部運(yùn)動系統(tǒng)，讓它們能在各種環(huán)境中表現(xiàn)出高度的靈活性。然而，有些令人沮喪的是，想要復(fù)制這一現(xiàn)象的工程師們常常發(fā)現(xiàn)有腿機(jī)器人非常容易受損。一條腿的損壞都可能嚴(yán)重限制這些機(jī)器人的功能。這也是由于機(jī)器人穿越復(fù)雜環(huán)境時，需要大量的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力。

但現(xiàn)在，大阪大學(xué)的研究人員們打破了這一難題，他們開發(fā)了一種仿生“多足”機(jī)器人，能夠自然地利用不穩(wěn)定性，讓機(jī)器人的直線行走可以輕松轉(zhuǎn)變?yōu)榍€運(yùn)動。這款機(jī)器人由六個部分組成，每個部分連接兩條腿，并配備靈活的關(guān)節(jié)。通過改變聯(lián)軸器的靈活性，機(jī)器人可以在不需要復(fù)雜計(jì)算控制系統(tǒng)的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動。

這項(xiàng)技術(shù)的核心是，增加關(guān)節(jié)的靈活性會引發(fā)一種名為“干草叉分叉”的效應(yīng)，在這種情況下，機(jī)器人的直行將變得不穩(wěn)定。相反，機(jī)器人會開始曲線行走。研究團(tuán)隊(duì)通過可調(diào)節(jié)螺釘和電機(jī)來實(shí)時修改聯(lián)軸器的靈活性。

值得注意的是，工程師通常會盡量避免造成不穩(wěn)定，但在這個項(xiàng)目中，他們卻有意地利用了不穩(wěn)定性來實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)動性。研究團(tuán)隊(duì)的一位成員 Shinya Aoi 解釋說：“我們受到一些極為靈活的昆蟲的啟發(fā)，正是這些昆蟲掌控了自身運(yùn)動中的動態(tài)不穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了迅速的運(yùn)動變化?！彼麄兊脑O(shè)計(jì)思路不僅降低了計(jì)算復(fù)雜度，還減小了能源消耗。

測試發(fā)現(xiàn)，這款機(jī)器人具備很好的導(dǎo)航能力，可以通過彎曲路徑到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)。另一位研究作者 Mau Adachi 表示，他們能預(yù)見到這項(xiàng)技術(shù)在各種場景，如搜索救援、危險環(huán)境作業(yè)或外星探索等方面的廣泛應(yīng)用。未來版本還可能加入更多部分和控制機(jī)制。

此項(xiàng)技術(shù)不僅有助于人們更便捷地與機(jī)器人進(jìn)行互動，還可能在工業(yè)環(huán)境中發(fā)揮作用，例如，大規(guī)模組裝產(chǎn)品的工人可以借助這款機(jī)器人節(jié)省時間并降低受傷風(fēng)險。更重要的是，它還可能幫助殘疾人或行動不便的人更輕松地組裝產(chǎn)品，從而提高他們的生活獨(dú)立性。

例如，如果你在家中組裝家具時遇到困難，這款經(jīng)過特殊訓(xùn)練的機(jī)器人可以預(yù)先為你準(zhǔn)備必要的工具和零件，使組裝過程變得更加輕松。由此可見，這款仿生“Myriapod”多足機(jī)器人不僅具備前所未有的靈活性和機(jī)動性，還展示了工程和生物學(xué)的完美結(jié)合，為未來的探險和救援任務(wù)開辟了新的可能性。