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海怪重生:「未來機器人」從海洋生物獲靈感
明日科學
發布於 2 個月前

半億年前的海洋神秘生物——肋海林檎(Pleurocystitids),如今成為了卡內基梅隆大學研究團隊的現代機器人設計靈感。在科技、環境與科學的交叉領域,這個古老生物的生物力學特性給予了研究人員全新的創新思維。他們最新研發的水下柔性機器人,是模仿海膽遠古祖先——肋海林檎(Pleurocystitids)的結構而設計。

在地球生物史上,肋海林檎與水母幾乎同時代出現,是許多無脊椎動物如海星的古老前驅。這些神秘的海洋生物擁有類似肌肉的尾部結構,使它們在水下行動更為靈活。研究團隊通過對這些古生物化石的CT掃描進行深入研究,並將數據用於電腦模擬,推演它們的移動方式。

雖然我們無法完全確定肋海林檎在古代海洋中的具體行動模式,但研究團隊推測,它們可能通過尾部的側向擺動來在海底穿梭。這一理論也得到了化石記錄的支持,顯示肋海林檎隨著時間的推移尾部逐漸變長,從而提高速度而不需更多能量消耗。

尾部具柔性特質


來自卡內基梅隆大學研究人員的新型機器人短片展示,該機器人是根據古代化石指導原則設計的。(影片/Carnegie Mellon University)

這一發現促使工程師們根據肋海林檎的特點打造出了一款新型的尾部柔性機器人。它的運動方式或許看起來有些笨拙,但研究生理查德·德薩特尼克認為,這些古生物應當獲得更多的認可和研究。

德薩特尼克強調,許多古代動物曾經在地球上繁衍蓬勃,它們的滅絕並非由於生物學上的不足,而是可能因為巨大的環境變化或滅絕事件。地質記錄也支持了這一觀點。

如今,地球上的動物世界僅僅佔曾經漫遊、游泳或飛翔過這顆星球的所有生物的一小部分。這為研究團隊打開了一扇新門,將古生物學的發現應用到現代機器人技術中。他們將這個領域稱為「古生物仿生學」,目的是利用地球動物的過去來指導未來機器人創造的方向。

未來,這款柔性機器人的進一步版本可能在多種用途中大放異彩,包括勘查危險地質位置和協助水下機械維修。更加敏捷的肋海林檎機器人有望在水中自由滑行。即使它的現代近親——海星和海膽可能無法識別它,但無一不是從此共同的靈感源頭中誕生。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Carnegie Mellon cc By4.0

影片來源:Carnegie Mellon University cc By4.0

參考出處:

1.Professional Development & NetworkingBiophysical Society

延伸閱讀:

1.蝴蝶啟發科學家:開發可折疊恢復的電子產品

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