如何制作仿生机器人？为什么要制作？

在大自然的启发之下，学生们发明了仿生机器人，可以提高安全性、探索灾难现场，甚至挽救生命。

从滑行和走动到飞行或游动，相对来说，动物能够更轻松地行动和与环境互动。然而，构造具有相同能力的机器人要困难得多。

Satyandra“S.K.”Gupta说道：“机器人专家们在自然界中观察动物时都忍不住心生嫉妒。”他担任南加州大学Viterbi工程学院机械工程史密斯国际教授职位。

“从大自然中汲取灵感为打造新型机器人提供了新的可能性。因此，仿生机器人已成为了机器人领域的一个重要的专业化领域，” 航空航天与机械工程系副主任，兼先进制造中心主任Gupta说道。

（拍摄/Ashleen Knutsen）

通过模仿自然动作，这些类生物机器人可前往传统机器人无法到达的地方，如灾难现场的险要地带。它们可用于挽救生命、提高安全性或探索偏远地区。此外，调节生物属性可让机器人更强壮或更节能。

仿生机器人：各种新的可能性

在Gupta教授的《仿生机器人》本科课程中，学生们从大自然寻找机器人设计的各种新可能性。在了解了传统机器人的基本原理和仿生设计的作用之后，学生们需要根据动物动作来构造和编程他们自己的机器人。

Daiming Yang、Chenchen Huang和Shijing Lu选择构建四条腿的机器人，模仿了猫的动作。

Yang说，与狗和马不同，猫行走时前腿是向前弯曲而不是向后弯曲，这可能会在机器人运动分析中产生“奇异性”。

学生们观看像猫一般的四条腿机器人沿着跑道前进。（摄影/Satyandra “S.K.”Gupta）

另一个团队选择构造像螃蟹一样横行的机器人。

Pamela Denny（团队成员包括Mary Bessell和Yan Zhang）说道：“我们的团队试图捕获螃蟹缓慢行走时所产生的被动稳态动力学[一系列下落]。最困难的任务在于机器人的组装，消除关节的摩擦。这需要很细致的工作，也很复杂，因为有12个关节需要设置、对齐和调整。”

4月下旬，9个团队向班级展示了他们的项目成果，并演示了其各自机器人的独特之处。行走、爬行或侧步，每个机器人都沿着一条为其身体长度30倍的轨道前进，标志着学生们一个学期的努力取得了成功。

Denny说道：“我们的团队很高兴能够创造一只真正有用的螃蟹。确实很有趣，我强烈推荐这门课。”

编辑：Ashleen Knutsen

头图：四条腿机器人，其灵感来源于猫的动作。（摄影/Daiming Yang）