獵豹機器人原型
荷蘭特溫特大學研究員海爾特·福柯茲瑪近日開發(fā)了一種獵豹機器人原型。福柯茲瑪花四年的時間專門研發(fā)世界上速度最快的陸地動物（獵豹）的縮小版機器人，以便復制其動作。相對而言，機器人移動所使用的能量比真正的獵豹要高出15%。
福柯茲瑪解釋說：“正如人們所期望的那樣，作為世界上最快的陸地動物，獵豹可以非常有效地利用熱量。我想創(chuàng)建一個與獵豹運行方式相同的機器人，目的是將這些知識應用于新的機器人開發(fā)中。機器人必將在日常生活中發(fā)揮越來越重要的作用，因此，我們必須確保它們能夠移動機器人真空吸塵器，例如爬樓梯、應付門檻。我們需要開發(fā)可以步行的機器人，如果其需要快速地移動，我們可以從獵豹身上學到很多東西。”
步行機器人往往大而重，行走過程中采取復雜的步驟，使用大量的能量。獵豹機器人則運行迅速，并且十分順利。福柯茲瑪表示，“通過應用關于獵豹運動模式的知識，我們可以開發(fā)出更優(yōu)雅、高效的機器人。”他的研究提供了有價值的知識，可用于優(yōu)化未來機器人的研發(fā)，意在支持醫(yī)療保健或家政等領域，從項目獲得的知識可以用于康復機器人或與機器人聯(lián)動的先進假肢。
福柯茲瑪廣泛研究了獵豹相關的視頻片段，并使用軟件分析它們的動作。大量材料證明，脊柱對大型貓科動物的力量產(chǎn)生發(fā)揮著至關重要的作用。通過彎曲和伸展脊椎，獵豹能夠高效移動，速度飛快。
“現(xiàn)有的步行機器人與獵豹機器人之間的主要區(qū)別在于骨干。”福柯茲瑪說道：“訣竅在于模仿它，但不是不必要地復雜化事物。不是直接創(chuàng)造椎骨和椎間盤，我們使用一個聰明的彈簧提供大致相同的效果。獵豹還能夠在肌肉中儲存大量的能量供日后使用，這也是我們將精心挑選的彈簧裝配在機器人腿上的原因。”
“我的機器人可以被看做是一個模擬的骨骼以及一系列完整的肌肉和關節(jié)，但并不是每個元素都從動物身上尋找原型。真正的獵豹不僅在地面移動，而且也可以在樹木間爬行，但這不是我們的機器人所需要復制的東西，畢竟我們的目的不是重建獵豹，而是為了獲得有效的運行方式。例如，獵豹機器人并沒有一個正常的腳，而是一個輕型的彈簧機制，結果反而更有效率。”
福柯茲瑪開發(fā)的獵豹機器人原型重2.5公斤，長30厘米，只有獵豹重量的二十分之一，體積的四分之一。考慮到重量差異，機器人移動使用的能量比實際獵豹使用的能量高15％。獵豹機器人目前可達到每小時約一公里的速度。福柯茲瑪表示：“對于一個小型機器人而言，這已經(jīng)是一個相當快的步伐。相對來說，還需要進行更多的研究才能使其像真正的獵豹一樣快速移動，這將可能達到每小時20公里的速度。”
