| 简而言之 |
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机器人研究的最新进展受到动物王国的启发，以提高其性能。最有前途的发展之一是使用受哺乳动物启发的尾巴创建更多敏捷和杂技机器人。密歇根大学和加州大学圣地亚哥分校的研究人员分析了这些附属物如何根据这些运动在哺乳动物中已经优化的效率来改善机器人的处理。这些发现为使用更轻，更有效的尾部设计的机器人开辟了道路，同时提供了有机运动和机器人设计的新观点。
动物尾巴：灵感
动物的尾巴，尤其是哺乳动物的尾巴，具有长期吸引研究人员的复杂性。与某些爬行动物（例如蜥蜴）的刚性尾巴不同，哺乳动物由多个椎骨组成，这些椎骨形成复杂的三维曲线。这种结构允许身体有效旋转，为生物力学和机器人设计。通过研究这些运动，研究人员发现，增加了其他移动片段和骨骼长度的变化提高了效率。这对于需要在空中和地面上进行大量处理的机器人特别有用。
研究还揭示了两种主要类型的脊椎动物尾巴：蜥蜴的沉重和肌肉尾巴，可以在单个水平上旋转，以及哺乳动物的较轻和肌腱尾巴。后者虽然更为复杂，但却提供了更大的动作，这使它们非常适合激发能够杂技和敏捷运动的机器人设计。
优化尾巴机制
优化的尾巴机制对于提高机器人的可操作性至关重要。像蜥蜴一样，刚性尾巴被用来稳定和控制空气和陆地机器人。但是，较轻的哺乳动物尾巴可以在受限空间的可操作性方面具有显着优势。研究人员通过分析骨骼段的增加如何提高旋转能力，专注于产生人体旋转的惯性附属物。
使用模拟来优化尾部轨迹，研究人员能够评估不同尾巴形态的有效性。考虑到可变形性和现实控制约束的方法，可以将设计的真实优势与控制能力差异区分开。优化的模型有利于在近端和远端的较短段，中间段较长，对应于专门从事惯性操作的哺乳动物中发现的模式。
机器人应用和含义
这些发现对机器人技术的影响很大。通过优化针对精确身体控制的尾配置，研究人员提供了有关生物运动和机器人应用的宝贵信息。通过模拟尾部激活驱动的躯干的旋转，它们能够隔离关节形态的影响，不包括环境力量和腿部。这种方法仅基于角度的保护，有助于了解如何使用不同类型的尾巴来改善各种环境中机器人的性能。
研究人员开发的广义模型估计了骨骼数据的惯性能力，比较各种尾巴形态，并帮助设计机器人尾巴的设计更适合动态运动。这项研究也可以扩展到对武器，腿部或机翼的复杂运动的研究，以进行飞行，平衡和敏捷性。
观点期货
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密歇根大学和圣地亚哥分校的研究人员进行的研究正在开辟新的观点，以了解有机运动和高级机器人的设计。通过优化在均匀应力下惯性附属物的有效性，他们建立了一种确定最佳尾部轨迹的方法，以最大程度地减少目标体旋转的偏差。发现表明，质量和长度相等的尺寸，质量和长度相同的激活链接的增加可提高惯性可操作性。
未来的发展可能包括模拟，以评估其他附属物（例如武器或机翼）如何被整合到机器人概念中以提高飞行绩效和平衡。这项研究不仅可以丰富我们对人类和动物生物力学的理解，而且可以改变我们为复杂和多样化的任务构想机器人的方式。
在研究动物尾巴及其在机器人技术中的应用中提出了进步，这向我们展示了多少性质可以成为灵感的无限来源。这些发现将如何影响未来的机器人发展，以及仍在等待发现我们技术的其他哪些自然奇观？
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