看國外大學教授如何教學生造一個仿生機器人

從爬行、走路到飛行、游泳，動物們總是能輕易地在所處的環境中移動，然而，構建一個擁有同樣能力的機器人就困難多了。

「看著自然界的這些生物，機器人學家們感覺羨慕不已，」南加州大學Viterbi工程學院的Smith國際機械工程教授Satyandra "S.K." Gupta如是說。

航天與機械工程系副主任兼高級製造中心主任Gupta說，「從大自然中汲取靈感為實現新型機器人提供了新的可能性。因此，仿生機器人已成為機器人領域的一個重要專業領域。」

通過模仿自然運動，這些仿生機器人可以去傳統機器人無法到達的地方，例如地形複雜的災難現場。它們可以用來拯救生命、提高安全性或探索偏遠地區。此外，適應生物屬性可以研發出更健壯更節能的機器人。

模仿動物的機器人：新的可能性

在Gupta教授的本科課程「仿生機器人」中，學生們在自然界尋找機器人設計的新可能性。在了解了傳統機器人基礎知識和生物啟發式設計的作用之後，學生的任務是根據動物的動作構建和編程自己的機器人。

Daiming Yang、Chenchen Huang和Shijing Lu選擇構建一個模仿貓運動的四足機器人。

Yang說，跟狗和馬不一樣的是，貓在走路時，前腿是向前彎曲而不是向後彎曲的，這可能會在機器人運動分析中產生「奇點」。

另一組選擇構建一個像螃蟹一樣橫著走的機器人

Pamela Denny說，「我們組試圖捕捉螃蟹緩慢行走時所產生的被動穩定動態。最困難的是將機器人放在一起，消除關節的所有摩擦，這是一項非常複雜的工作，因為有12個關節需要設置、對齊和調整。」他們團隊還有Mary Bessell 和Yan Zhang。

4月下旬，九個小組都想向全班展示了他們的項目並演示了他們機器人的獨特能力。通過步行、爬行或側向行走，每個機器人沿著軌道走過了比其身體長度長30倍的距離，這也標誌著長達一個學期的努力獲得了最後的成功。

Denny表示，「我們小組很高興創建了一個能真正工作的螃蟹機器人，這非常有趣，我強烈推薦這門課程。」

來源：機器人

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