模仿獵豹的「最快」軟體機器人來了！有點萌萌噠
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05-10
獵豹是陸地上奔跑速度最快的生物，它們通過背部強健的肌肉控制脊柱的彎曲和伸展，來實現高速奔跑，追捕急支糖漿或是其他獵物。受獵豹的啟發，在發表於《科學·進展》的一篇論文中，研究團隊開發出一種新型的軟體機器人。相比前幾代，這種新型的軟體機器人跑得更快，還能巧妙地抓取物體。
兩個執行器中交替抽氣，讓「小獵豹」的「控制脊柱的肌肉」在收縮和伸長的兩種狀態下交替變換。（來源：Tang et al。， 2020）
這些「小獵豹」軟體機器人長約7厘米，重約45克，由兩個軟性氣動執行器和一個彈性彈簧驅動的機械脊柱組成，擁有「雙穩態」脊柱結構。獵豹機器人奔跑時，軀體會在脊背彎曲、四肢收縮交錯的蹬地狀態，與脊背伸展、四肢伸長的騰空狀態之間變換，在蹬地或騰空至極限時，氣動執行器和彈簧的能量總和均處於最低點，因此稱作「雙穩態」。機器人內部的兩個執行器模擬脊柱，在充氣時能夠分別向上和向下彎曲。通過空氣泵交替彈開，實現機器人正弓蹬地和反弓騰空的形態轉換。這樣的設計賦予了機器人「蹬地」的力量，從而在地面上躍進。
「小獵豹」能夠蹬地並躍進，這使得它（上）的速度比其他軟體機器人快出很多。
研究人員指出，以往的軟體機器人只能在地面爬行，這限制了它們的速度。此前，軟體機器人的最快速度是每秒移動0.8個體長。新一代的軟性機器人能夠在大約3Hz的低驅動頻率下，達到每秒2.7個體長（約187.5mm/s）的速度——是此前最快速度的3倍多。
「小獵豹」（左和上）在斜坡和水中的表現也比其他軟體機器人好。
除此之外，這些新機器人甚至還能在陡峭的斜坡上奔跑，在水中快速游泳。研究人員希望，這些「小獵豹」未來能夠幫助搜索和救援，以及應用於工業生產中。
這種新型軟體機器人還可以協同完成抓取作業。
