综观自然界，生物有八条腿、六条腿、四条腿、两条腿和没腿的，就是没有三条腿的。近日，大阪大学的研究人员在研究动物的行动方式演变以及为何没有三条腿的动物时，利用三条腿的机器人干了一场。

Yoichi Masuda在设计这款新机器人时从HG Wells的经典科幻小说世界之战中找到了灵感。三脚架的设计似乎在行动中更容易找到平衡，然而为何却没有三条腿的动物呢？是否能从基因上找到解释？假如有三条腿的生物存在，那么有没有普遍的原理来解释两足和四足生物更常见的现象呢？为了解决这些问题，大阪大学的Masuda和伙伴们发明了一个名为Martian的三足机器人。

自然界为何没有三足动物的确是个有趣的话题。尽管有些动物，比如袋鼠和田鱼（假三棘鲀）利用两只腿站立，利用尾巴保持平衡，算得上某种程度的“三足”，但是它们都同绝大部分动物一样，显示出对称性，即左半部分与右半部分完全一致。交喙鸟、猫头鹰、某些螃蟹和鲸，以及蜜獾则不遵循这种对称，而是显示出径向和球形对称的结构。



但是，这些都不能回答三边对称的问题：Martian这样的三足机器人有用吗？又有哪些基本原因使得三足机器人无法像双足或四足机器人那样快速高效移动呢？

10年前，Dennis Hong 和他的团队曾经开发了一款名为STriDER的三足机器人，这是一款自激式三足动态实验机器人，它可用于测试各种步态。STriDER能够走路，但是如我们所见大多数机器人一样，它更像是两足动物，每次活动时只迈出三只腿中的两只。

Masuda的设计则不同，他的机器人Martian不仅具有三边对称性，也具有三足的动态。除非坏了，否则三条腿的行动姿态是一模一样的。



研究者在最近的一篇论文中提到，机器人Martian Petit拥有三个高度兼容的腿部模块，能够同时行动，并且互不影响。

控制方案……由相位振子和地面的反作用力反馈组成，其中每条腿的控制规律与其他腿相互独立（即没有其他腿部信息的明确反馈）。我们发现，通过振荡频率比的选择，利用该控制方法能够成功地进行旋转式前进运动。

这种分散式方法已成功应用于其他种类的仿生机器人，不同类型的稳定步态可以自主地出现。三脚架机器人没有什么不同：根据选定振荡频率，机器人能够沿单一方向旋转或移动，而无需将具体步态进行编码。研究人员希望，随着机器人研究的深入，动物如何放弃三足而选用其他行走方式的秘密能被揭晓。



尽管这已经是大阪大学研究人员制造的第三代Martian机器人，但它的设计依旧十分简单，因为这样能够更好地观察步态的生成过程。日前，Masato教授率领的研究团队正在开发新的版本，它的腿上将会有更加复杂的部件，用于观察受力特点。