在崎岖不平、不可预测的道路上行驶时，腿越多越好——至少对机器人来说是这样。双腿站立有点难；四条腿稍微容易一些。但如果你有很多很多条腿，像蜈蚣一样呢？佐治亚理工学院的研究人员发现，通过给机器人多条相连的腿，可以让机器轻松爬过有裂缝、山丘和不平整表面的地形，而无需使用通常能帮助它导航环境的复杂传感器系统。他们的研究结果本周发表在《科学》杂志上。
该团队之前曾对这些爬行生物的运动进行建模。在这项新研究中，他们创建了一个操作这种蜈蚣状机器人的框架，该框架受到数学家克劳德·香农通信理论的影响，该理论认为在两个点之间传输信号时，为了避免噪声，最好将消息分解成离散的、重复的单元。
“我们受到了这个理论的启发，并尝试看看冗余是否能在物质运输方面有所帮助，”物理学博士后研究员 Baxi Chong 在一份新闻稿中说道。“他们创造的机器人由连接在一起的部分组成，就像一列火车，每个部分都有两条腿伸出来，可以“行走”。其理念是，在被告知前往某个目的地后，沿途这些腿会接触地面，并将有关地形的信息发送给其他部分，然后其他部分会相应地调整运动和位置。该团队通过一系列现实世界和计算机试验来测试它的行走方式、速度以及在草地、积木和其他崎岖表面的表现。
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“我们的框架的价值之一在于其对冗余效益的编码，这使得在不要求传感的情况下，能够克服环境接触错误而实现运动健壮性，”研究人员在论文中写道。“这与传统的基于传感器的闭环控制中普遍存在的接触错误预防范式形成对比，后者利用来自环境的视觉、触觉或关节力矩信息来改变机器人动力学。”
他们用不同数量腿（六条、十二条和十四条）的机器人重复了实验。在对该机器人未来的工作中，研究人员表示，他们希望专注于找到赋予其蜈蚣机器人最佳腿的数量，以便它能够以最经济有效的方式平稳移动。
“对于先进的双足机器人，通常需要大量传感器来实时控制它，”Chong 说。“但在搜索救援、火星探索甚至微型机器人等应用中，需要用有限的传感来驱动机器人。”
