引导小海龟回归大海！新型仿生机器人可模拟海龟步态

编译 | 铭滟

编辑 | 徐珊

智东西8月9日消息，据TechXplore报道，诺特丹大学（University of Notre Dame）的研究人员研发新型海龟机器人。该机器人的研究目的为利用这些海龟机器人，安全引导海龟幼崽进入海洋，降低海龟幼崽迷路的概率，从而最大限度地减少海龟幼崽在海滩上迷路或被捕食的风险。

该机器人的步态数据主要来源于动物学研究数据，是根据现有海龟物种的外在形态、步态模式和鳍状肢灵活性的数据所设计，能够模拟海龟步态。诺特丹大学的研究人员表示，他们研究了不同海龟物种的运动模式，并结合了每种海龟爬行效率最高的步态，从而最大限度地提高海龟机器人的适应性，并使其功能多样化。

研究人员曾在诺特丹大学校园的不同环境中进行测试。他们研发的海龟机器人可以模仿真正海龟的发力：它的前鳍状肢让它向前爬行，而较小的后鳍状肢则可以帮助它改变方向。

▲图为Nnamdi Chikere和John Simon McElroy在石子路面测试海龟机器人，来源：诺特丹大学官网

海龟机器人共包括以下关键部件：一个椭圆形的身体、四个无线电独立控制的脚蹼、一个电子板载控制单元（electronic onboard control unit）、一个多传感器设备和一个电池。机器人外部框架和鳍状肢连接器采用刚性聚合物3D打印而成。脚蹼由硅胶模具制成，兼具灵活性和硬度。

▲图为诺特丹大学电气工程专业助理教授、机器人专家Yasemin Ozkan-Aydin，来源：诺特丹大学官网

该项研究的研究人员包括诺特丹大学电气工程专业助理教授、机器人专家Yasemin Ozkan-Aydin、电气工程专业博士生Nnamdi Chikere和都柏林大学（University College Dublin）的本科生John Simon McElroy。

研究人员表示，该机器人是以海龟物种的形态、步态模式和鳍状肢灵活性的动物学研究数据为基础而设计的。

助理教授Ozkan-Aydin说：“海龟独特的体型、鳍状肢的形态以及多样的步态模式使它们对环境有着很强的适应性。而研发海龟机器人则需要充分理解海龟的形态、灵活性和步态如何与环境相互作用。并且，我们对海龟步态和穿越复杂地形模式的研究，可以帮助我们设计功能更丰富的机器人。”

研究人员表示，海龟机器人的建模数据以海龟幼崽的大小和结构为基础。海龟幼崽特别容易受到伤害，其成年存活率只有千分之一。大部分海龟幼崽死于从海滩上的巢穴爬向海洋的过程中，或是被海鸟捕食，或是在半途迷路。

因此，研究人员希望利用这些海龟机器人安全引导海龟幼崽回归海洋，降低海龟幼崽迷路的概率，从而最大限度地减少它们在海滩上面临的风险。

▲图为Nnamdi Chikere和John Simon McElroy在沙滩路面测试海龟机器人，来源：诺特丹大学官网

结语：仿生机器人助力动物保护

诺特丹大学的研究人员通过模拟海龟的步态，引导海龟幼崽进入大海，从而提高其存活率。实际上，通过科技手段进行动物保护已经屡见不鲜。除仿生机器人以外、特种机器人可以应用于野外恶劣环境，帮助动物保护人员探测野外动物行踪与状况。

而对于机器人领域而言，仿生研究是机器人研究绕不开的话题。除了动物保护以外，此次海龟机器人的研发或许可以为未来研发在沙滩等路面上行走的机器人提供灵感。