化石机器人学走路

上图中这个化石机器人的原型是一种早已灭绝的远古四足动物，名叫“Orobates pabsti”，本文简称它为O先生。O先生大约生活在2.7亿年前的二叠纪，论资排辈，比恐龙的辈分还要大。一位名叫约翰·内亚卡图拉的教授带领的团队为O先生量身打造了一个机器人替身—OroBOT，用来研究2.7亿年前的远古四足动物是如何行走的。

约翰教授为何要这么做？他又是如何让O先生的机器人替身学走路的？接下来，让我们一起去破解这些有趣的谜团。

为什么要让OroBOT学走路？

二叠纪是远古生物从海洋逐渐“走”向陆地的关键时期。包括约翰教授在内的很多科学家都非常好奇，这些生物是以怎样的步态开启它们的陆地生活的。由于O先生是目前被发现的，能将完整的骨骼化石与足迹化石联系起来的最古老的生物，于是，它的替身—OroBOT顺理成章地成了最合适的研究对象。

让OroBOT学走路分几步？

500多步！

第1步：用计算机构建出O先生化石的三维模型。

第2步：利用3D打印技术制造一个与O先生的化

石结构相同的机器人替身——OroBOT。

第3步：用OroBOT模拟蝾螈贴地行走的步态。

第4步：用OroBOT模拟鳄鱼抬腹行走的步态。

第5步：用OroBOT模拟蜥蜴抬起上半身行走的步态。

……

在总计模拟了512种步态，并撞断了OroBOT的一根“肋骨”后，约翰教授的团队发现了最适合O先生骨骼结构的行走步态—先抬高四肢，再将其伸直，让身体远离地面，像鬣蜥一样昂首阔步地移动。而在此之前，科学界普遍认为，早期的陆地四足动物行走时身体是靠近地面的，是缓慢、笨拙的行走者。

化石机器人OroBOT帮助科学家了解到，远古四足动物比人类想象的更早地开启了先进的行走模式。除了OroBOT，还有许多仿生机器人也在科研领域做出了卓越的贡献。

形形色色的仿生机器人

飞檐走壁：壁虎机器人

壁虎之所以能飞檐走壁，全仰仗它爪子上那50万根刚毛。这些细小的刚毛能够与接触面产生巨大的摩擦力，支撑它的体重。美国斯坦福大学的教授马克·库特科斯基开发出一款叫作“黏虫”的壁虎机器人。它小小的爪子上附着有数百万根刚毛，这使得它能在背负摄像机等重物的情况下，像壁虎一样在墙壁、玻璃甚至天花板上行动自如，胜任各种救援和勘探工作。

柔术大师：章鱼机器人

哈佛大学的研究人员制造出了一个全软体的章鱼机器人。这款机器人通过控制体内气体的流动来运动。它由液体燃料供电，无须电池，全身软乎乎的，就像章鱼一样，可以穿过狭小的空间。

潜水先锋：蝠鲼机器人

新加坡国立大学的科学家研发了一种会游泳的仿生机器人，其外形酷似真正的蝠鲼—又扁又大。它能在水下以70厘米每秒的速度游动超过10个小时。

蝠鲼是一种行动隐秘的海鱼，捕食的时候几乎没有声音。通过模仿它的动作，蝠鲼机器人也有着近乎无声的运动方式，能够在不干扰海洋生物的情况下，进行海底探索、设备检修和海洋污染探查等工作。

空中飞侠：狐蝠机器人

狐蝠是一种大型蝙蝠，但狐蝠在夜间辨别方向通常靠的不是超声波定位，而是它水汪汪的大眼睛。通过模仿狐蝠的飞行方式，德国一家科技公司开发了一款能够自主飞行的小家伙—狐蝠机器人。它的翅膀采用了一种柔软而富有韧性的弹性纤維，由45000个焊点焊接而成。它能够在特定空间内半自主地移动—也就是说，它能够在不消耗能源的情况下，自己飞！

越障高手：蛇形机器人

美国卡内基梅隆大学的研究人员通过观察响尾蛇的两种运动模式—垂直震动和波浪式运动，设计了一款能够轻松爬过碎石等障碍物的蛇形机器人。它有16个关节，且相邻的关节保持垂直，这让它可以实现多种步态。美国国家航空航天局将使用这种机器人来进行太空探索。

挖洞高手：蠕虫机器人

科学家们从植物的根系和挖洞的蠕虫身上汲取了灵感，开发出一种能快速反应、可控的软体机器人。它看上去简直就像个丑萌的大蠕虫。但别小看它，它能够根据指令精确、快速地挖掘隧道。今后，月球表面的探索工作或许就要依靠它了。

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