使用灵活骨干的受老鼠启发的神经机器人设计

德国慕尼黑工业大学的机器人专家团队与中国中山大学的同事合作，通过增加灵活的脊柱和尾巴，提高了四足机器人的灵活性。该小组在《科学机器人》杂志上发表了他们的研究。

目前用于商业或军事应用的大多数四足机器人的腿都固定在坚固、僵硬的背部。这种机器人必须依靠计算处理和四肢之间的通信来保持直立以及行走和奔跑。但是，正如研究小组指出的那样，几乎所有四足动物都有灵活的脊柱，而且大多数都有尾巴。

尽管脊柱是由骨头制成的，但由于其分段设计，通常非常灵活。机器人学家多年来就知道，建造具有如此灵活脊柱的四足动物可以提高灵活性，但增加的复杂性似乎并不值得付出努力。在这项新研究中，研究人员发现灵活的脊柱使他们能够降低腿部的复杂性，创造出一种更精致的机器人，在行走时可以稍微前后弯曲。

该团队建造的机器人非常像一只老鼠——他们贴在老鼠前面的塑料头就是这样建模的——但它看起来更像是一个动画骨架。有分段的塑料骨头，看起来很像真正的老鼠脊柱，还有塑料肋骨和塑料分段尾巴。然而，腿和爪子与真实的东西有很大不同；它们更像是人类截肢者佩戴的弹性假腿和假脚。

透过肋骨，电子内部结构清晰可见。它们为机器人提供动力，包括前后移动腿部并控制充当肌腱的滑轮。研究小组指出，腱拉系统不需要任何类型的肌肉系统。

制作完老鼠机器人后，研究小组对其进行了四项测试：行走、平衡、转弯和迷宫导航。每个练习他们都进行了两次，一次是在脊柱系统开启的情况下，另一次是在脊柱系统关闭的情况下。

在所有练习中，老鼠机器人在系统打开的情况下表现得更好。然而，在迷宫导航中，该系统才真正展现了其优越性——与系统关闭相比，机器人完成路线的平均速度快了30%。