仿生機器人！科學家訓練了一隻蜘蛛，弄清楚它的腿是如何跳躍的！

科學家們訓練蜘蛛跳上指令，希望它能激發出仿照大自然的新一代機器人。

有很多蜘蛛有跳躍的能力，而研究人員在這項研究中使用的regal跳蛛(Phidippus regius)並不是錯誤的。

帝王跳躍蜘蛛的技術是無可挑剔的，當它們跳起來抓住獵物的時候，它們可以飛到身體長度的六倍。這些小傢伙長約15毫米，能跳至少60毫米。

相比之下，人類只能勉強達到身體長度的1.5倍。

憑藉出色的視覺和精確的狩獵風格，皇家跳躍蜘蛛是曼徹斯特大學一項關於微型跳躍機器人的新研究項目的完美人選。

然而，教雌性蜘蛛跳躍並非易事，而且只有一隻蜘蛛真正領會了起飛和著陸平台的想法。她的名字叫金。

研究人員用高科技攝像機拍攝了金的跳躍，以揭開她驚人飛躍背後的秘密。

錄像顯示金正日有幾種不同的跳躍技術。在近距離(大約2個身體長度)，它更喜歡更快、更低的速度和精確度。但為了更長的跳躍(大約6個身體長度)，她傾向於使用更節能的跳躍。

研究人員指出，雖然金可以調整跳躍的角度來跳得更高或更低，但她對跳高的信心更大。

「她會以最佳角度跳，這意味著她能理解她所面對的挑戰，」微系統工程師Mostafa Nabawy告訴BBC的Helen Briggs。

「然後，她可以在起飛時跳起跳躍，來執行一項在能源需求方面最優的跳躍動作。」

研究人員還注意到，在起飛前，金姆在平台上安裝了一條「絲綢安全線」——這可能是蜘蛛在跳躍時保持穩定的一種方式。

在進行3D CT掃描後，研究人員能夠為蜘蛛的身體和腿部結構建立一個模型。

與模型結合的視頻分析讓研究人員能夠更好地理解蜘蛛跳躍背後的力量。

生物學家們知道，蜘蛛會利用腿部液體的液壓來伸展四肢，但它仍在爭論蜘蛛是否也能利用液壓來增強甚至取代肌肉力量。

然而，在這個特殊的物種中，研究人員蜘蛛的肌肉力量足以應付跳躍。

「我們的研究結果表明，雖然金可以靈活地移動她的腿，但她不需要從液壓系統中獲得額外的動力來實現她非凡的跳躍表演，」該團隊的一名研究員Bill Crowther說。

「因此，液壓運動在蜘蛛體內的作用仍是一個懸而未決的問題。」

但這項研究並沒有讓我們更深入地了解帝王跳躍蜘蛛的解剖結構。它也對建造極小的跳躍機器人有重要意義。

如果研究人員能夠利用跳蛛的本質，它將有助於解決目前許多機器人牢牢紮根於地面的一些限制因素。

Nabawy是一名航空工程師，他對設計新型飛行和跳躍機器人特別感興趣。蜘蛛的跳躍提供了一些關於如何使夢想成為現實的線索。

「起飛時腿上的力可以達到蜘蛛的5倍——這太神奇了，如果我們能理解這些生物力學，我們就可以把它們應用到其他研究領域，」Nabawy說。

「蜘蛛必須計劃一切，他們必須執行精確的跳躍和精確的跳躍，以儘快和儘可能準確地獲取目標(獵物)。」

在蜘蛛的研究完成後，研究人員建立了一個簡單的跳躍機制，其大小與蜘蛛大致相同。雖然工程結構材料是正確的，但項目最終還是失敗了。

研究人員試圖與之合作的規模太小了。他們指出，「電力和控制電子產品在這個規模上還無法與自然競爭。」

研究人員仍然計劃從所有這些新信息中創建一個功能機器人，但要做到這一點，還需要做更多的研究，比如研究跳蛛如何控制它們的跳躍。

目前，工程在本質上沒有任何進展。

這項研究發表在科學報告上。

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