腿更多，步更穩

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蜈蚣以彎彎曲曲的步態而聞名。它們有幾十到幾百條腿，可以不停穿越任何地形。

美國佐治亞理工學院一個由物理學家、工程師和數學家組成的團隊很想知道，在這個世界上，多肢體是否有助于運動，并利用這種運動方式發揮自己的優勢。研究人員開發了一種新的多足運動理論，并創建了多足機器人模型。

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更多腿意味著在崎嶇的地形上更穩定。圖片來源：佐治亞理工學院

多足機器人可以在不平坦的表面上移動，而無需像理論預測的那樣使用額外的傳感或控制技術。這些機器人有望應用于農業、太空探索，甚至搜救。相關論文5日4日發表于《科學》。

“我們受到克勞德·香農通信理論的啟發，想看看如果我們在機器人上安裝更多的腿——4條、6條、8條甚至16條腿，會發生什么。”論文作者、佐治亞理工學院博士后Baxi Chong說。

該團隊開發了一種理論，認為給機器人增加一對腿可以提高其在具有挑戰性的表面上穩健移動的能力。這稱為空間冗余。這種冗余能使機器人的腿獨立運行，而不需要傳感器“解讀”環境。如果有一條腿不穩，那么充足的其他腿會讓它繼續運動。

“兩足機器人通常需要許多傳感器進行實時控制。但在搜救、火星探索等應用場景中，所需的傳感器受到一定限制。”Chong說。

研究人員模擬各種自然環境、每次增加兩條腿來測試機器人。正如理論預測的那樣，隨著腿數的增加，即使沒有傳感器，機器人也可以很靈活地在不同地形上移動。在戶外真實地形上測試時，他們發現機器人能在各種環境中穿行。

研究人員已將這一技術應用于農業。合作公司希望這些機器人為對除草劑無效的農田除草。

該團隊還想改進這個機器人，確定最佳腿數。“我們需要更好地了解在如此復雜的系統中，能量、速度、功率和魯棒性之間的權衡。”Chong表示。