许多 四足机器人 能够熟练应对 不平坦或倾斜的地形，但前提是它们下方的地面相对稳定。如果遇到湿滑或泥泞的环境，四足机器可能会很快 falter 或完全失败。但一个工程团队认为，他们从经常出现在沼泽栖息地的动物身上找到了解决方案。根据爱沙尼亚塔林理工大学 (TalTech) 研究人员发表在 Bioinspiration & Biomimetics 上的一项研究，狗机器人很快就能模仿 巨大的驼鹿。
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“大多数机器人无法进入许多非常重要的陆地环境，包括湿地、沼泽、沿海沼泽、河流三角洲和农田，而这些环境在自然界中很丰富，”塔林理工大学仿生机器人教授兼团队负责人 Maarja Kruusmaa 在 1 月 2 日发布的 伴随声明 中解释道。
然而，有蹄类动物（如牛和驼鹿，具有分开的蹄子）在进化上已经适应了这些经常很粘的情况。在对真正的驼鹿的蹄子进行物理实验观察后，研究人员发现，裂开的蹄子是成功穿越泥泞和类似水淹地形的关键。这是因为分趾蹄在每次落脚时都可以张开和收缩。每个脚趾的外露接触面积在踩入和踩出泥泞地面时都会增大和减小，从而帮助驼鹿避免陷得太深。但更重要的是裂开蹄子的吸附特性。
“我们发现驼鹿的蹄子行为类似于吸盘，就像你用指甲抠住表面然后打破吸力一样，”仿生机器人博士候选人兼研究合著者 Simon Godon 说。
Godon 还将泥土的物理特性比作湿的浴室瓷砖，当您从淋浴中走出来时，它会粘在您的脚上。但与人类不同的是，驼鹿移动的蹄子更能帮助它打破表面张力，避免陷入泥潭。
在进行了驼鹿测试后，研究人员为四足机器人设计了硅胶鞋套。根据他们的实验室分析结果，这种受有蹄类动物启发的鞋套将下陷深度减少了约 46%，并将吸附力减少了大约相同的量。这些配件还将机器人的步行能量消耗降低了多达 70%。
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之后，工程师们带着他们的一只长着驼鹿蹄的狗机器人到爱沙尼亚森林里散步。进一步的测量表明，机械运输成本降低了 38% 以上，速度提高了 55%。更重要的是，研究团队在他们的研究中写道，他们“在坚硬的地面上没有发现分趾蹄启发设计的任何缺点”。
“这表明重新设计四足机器人的脚可以提高它们在自然地形上的整体通用性和效率，”他们总结道。
通过这些简单的硅胶改造，未来的四足机器人将能够进入以前不可能进入的环境，以协助进行土地勘测、安保以及救援工作。
