壁虎的尾巴断了会飞吗?对壁虎,着陆过程的新认识可能导致更灵活的机器人的出现
据外媒New Atlas报道,当壁虎一头撞上树干等垂直表面时,它们能够停留在该表面上,而不是被弹开并落到地上。科学家们已经发现使它们具有这种能力的原因,并在一个小型机器人中复制了这种能力。
这项新研究由加州大学伯克利分校的Robert Full 教授、德国马克斯-普朗克智能系统研究学院的Ardian Jusufi 博士、英国萨里大学的Robert Siddall 博士和锡耶纳学院的Gregory Byrnes博士领导。
在新加坡的几个野外季节中,Jusufi拍摄并分析了许多亚洲平尾壁虎(Hemidactylus platyurus)从树干到树干跳跃/滑翔的慢动作视频。尽管这些动物试图避免头先着地,但当它们最终这样做时,它们的速度大约为每秒6米。
当它们被从树上反弹回来时,壁虎能够用它们后脚趾的粘性趾垫抓住树干。这为它们提供了杠杆作用,使它们的长尾巴压在树上,让这个附属物充当一个支撑物,使它们不至于向后翻转,跌落到丛林的地面上。
这种支撑机制随后在科学家设计的3D打印软体机器人中得到了再现。该装置有四只覆盖着尼龙搭扣的脚,一条尾巴,以及一条内部机动肌腱,每当前腿与表面发生硬性接触时,就会自动触发,将尾巴压下去。
当该机器人被弹射到覆盖着毛毡的墙壁上时,它能够在55%的时间里紧紧抓住而不向后掉落。虽然这听起来可能不是很好,但当它的尾巴被移除时,其成功率下降到只有15%。这与在野生壁虎身上观察到的情况一致--有尾巴的个体有87%的成功率,但那些因捕食者或其他意外而自然失去尾巴的个体几乎完全不成功。
Jusufi说:“有了这个机器人,我们就能够测量一些我们在现场用壁虎无法测量的东西。着陆时冲击力的壁面反作用力证实,尾巴是促进亚临界滑行着陆的重要部分。我们的软体机器人着陆器不仅有助于在另一个领域产生影响,而且还可以通过提高鲁棒性和简化控制来帮助改善机器人运动。”
有关这项研究的论文最近发表在《通信生物学》杂志上。
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