为了打造更好的爬行机器人，需要添加腿——很多腿

在崎岖不平、难以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。用两条腿保持平衡有点困难；用四条腿则稍微容易一些。但是如果你有很多条腿，就像蜈蚣一样，会怎么样？佐治亚理工学院的研究人员发现，通过给机器人配备多条相连的腿，它可以让机器人轻松地爬过有裂缝、山丘和不平坦表面的地形，而不需要大量的传感器系统来帮助它在环境中导航。他们的研究结果发表在本周的《科学》杂志上。

该团队之前曾对这些令人毛骨悚然的生物的运动进行过建模。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·香农的通信理论的影响，该理论认为，在两点之间传输信号时，为了避免噪音，最好将信息分解为离散的、重复的单元。

“我们受到这一理论的启发，并试图看看冗余是否有助于物质运输，”物理学博士后研究员 Baxi Chong 在新闻稿中说。他们发明了一种机器人，其部件像火车模型一样连接在一起，每个部件伸出两条腿，可以让它“行走”。这个想法是，在被告知要去某个目的地后，沿途这些腿会接触到地面，并将有关地形的信息发送给其他部件，然后其他部件会相应地调整运动和位置。该团队对它进行了一系列现实世界和计算机试验，以了解它如何行走、行走速度有多快以及它在草地、街区和其他粗糙表面上的表现如何。

[相关：一只矮胖、短腿的鸟如何改变水瓶的设计]

研究人员在论文中写道：“我们框架的价值之一在于它整合了冗余的好处，这可以使机器人在无需感知的情况下，对环境接触错误具有运动鲁棒性。”“这与传统的基于传感器的闭环控制中流行的接触错误预防模式形成了鲜明对比，后者利用来自环境的视觉、触觉或关节扭矩信息来改变机器人的动态。”

他们用腿数不同的机器人（6、12 和 14）重复了这项实验。研究人员表示，在未来的机器人研究中，他们希望找到蜈蚣机器人的最佳腿数，以便它能够以最具成本效益的方式平稳移动。

“对于先进的双足机器人，通常需要许多传感器来实时控制它，”Chong 说。“但在搜索和救援、探索火星甚至微型机器人等应用中，需要用有限的传感能力来驱动机器人。”