一个受蜥蜴启发的机器人探索火星表面

技术进步为太空探索开辟了令人兴奋的可能性，这可能会导致关于我们银河系中天体的新发现。机器人已被证明是探索其他行星的特别有前途的工具，特别是火星，火星是太阳系中的一颗类地行星，已知拥有一些与地球上发现的元素相似的元素。

对火星及其表面的探索是一项引人入胜的探索，因为它可以揭示过去或现在的外星生命的迹象。除了可能揭示古代微生物生命的形式外，这些探索还可能导致发现地球以外存在的资源，从而可能为未来的人类火星任务铺平道路。

南京航空航天大学的研究人员最近开发了一种受蜥蜴启发的新型四足机器人，可以帮助探索这颗红色星球的表面。他们的机器人在MDPI的仿生学杂志上介绍，具有灵活的身体结构，可以复制沙漠蜥蜴的运动和运动风格。

“为了协助雄心勃勃的火星无人任务，已经开发了特定类型的行星探测器用于在火星表面执行任务，”陈光明，龙乔，周振文，LutzRichter和AihongJi在他们的论文中写道。“由于地表由颗粒状土壤和各种大小的岩石组成，当代漫游车在软土上移动和爬过岩石时可能遇到困难。为了克服这些困难，这项研究开发了一种四足匍匐机器人，灵感来自沙漠蜥蜴的运动特性。

陈和他的同事创造的仿生机器人由灵活的脊柱状结构和四条腿组成。为了复制蜥蜴典型的“爬行”运动，每条腿都有两个铰链和一个引起摆动运动的齿轮。

连接脊柱结构和机器人腿部的每个髋关节都由两个伺服器和一个四连杆机构组成，允许机器人在不失去平衡的情况下抬起。机器人的“脚”有四个灵活的“脚趾”，由两个铰链和一个爪子组成。

“腿部结构采用四连杆机构，可确保稳定的提升运动，”研究人员在他们的论文中解释说。“脚由一个活跃的脚踝和一个带有四个灵活脚趾的圆垫组成，可以有效地抓住土壤和岩石。”

为了复制蜥蜴的运动，研究人员为机器人的每个组件创建了一系列运动学模型。然后，他们使用这些模型和数值计算来计划机器人的运动。

“为了确定机器人运动，建立了与脚，腿和脊柱有关的运动学模型，”陈和他的同事在他们的论文中写道。“此外，躯干脊柱和腿之间的协调运动经过了数字验证。

研究人员最初在一系列模拟中评估了他们的机器人，以确定它是否可以有效地复制蜥蜴的运动。他们的结果非常有希望，因为他们发现他们的机器人可以执行所需的动作和行走方式。

Chen和他的同事已经使用3D打印树脂材料，伺服控制面板，锂电池和其他电子元件创建了机器人的原型。然后，他们使用模拟测试台来评估原型机器人在类似于火星地形的岩石表面上的运动。

他们发现机器人可以在岩石环境中有效地移动，突出了它未来在红色星球上执行任务的潜力。然而，在实验室外部署和测试之前，该团队需要进一步开发它，例如添加一个保护性密封结构，以保护它免受土壤或空气中灰尘的影响，并使用更耐用的材料建造它的身体。

Chen和他的同事们现在正在研究机器学习模型，使他们能够的机器人使其运动适应不同的地形。此外，他们计划引入一种为机器人提供连续供电的系统。

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