机器人设计从海龟那里得到提示

文章作者：亚利桑那州立大学

受海龟在沙滩上移动的方式的启发，亚利桑那州立大学(ASU)的一组教授和学生开发了C-Turtle机器人。这款机器人主要基于海龟的特性，它们是自然进化的，已经显示出它们能够适应自己的环境——在这种情况下，它们如何最好地在不断变化的沙地上移动。

该团队成员安德鲁·杨森（Andrew Janssen）说，海龟是“巨大的动物，它们很容易在沙滩上移动”，他是亚利桑那州立大学（ASU）进化生物学博士生，曾帮助设计该机器人。一组C-Turtle机器人可能会在地球上漫游，监测特定类型的情况或执行搜索雷区等任务。

C-Turtle的技术来自亚利桑那州立大学计算机科学、机械工程和生物学研究人员的合作。C-Turtle的设计灵感来自生物学，所以它学会了如何在不同类型的地形中导航。这也是一项关于发展机器人的练习，你要制造机器人来测试假设。

“从我的观点来看，这是一个迷人的方法，”华硕计算、信息和决策系统工程学院助理教授Heni Ben Amor说。阿莫尔与理工学院工程学助理教授丹尼尔·奥克斯合作。阿莫尔的背景是人工智能。Aukes’从事机器人的设计、制造和制造。阿莫尔的团队致力于机器学习；奥克斯的团队致力于制造业。

奥克斯说：“我很高兴我的学生能够将像这个机器人这样简单的机械装置与海尼正在研究的计算机科学的更高层次结合起来。”。

在早些时候的一次沙漠测试中，海龟花了一个小时学会在沙滩上行走。它专为沙质环境设计。“这是它自己发现的，”杨森说。“我们不告诉它该怎么做。”

阿莫尔补充道：“如果我们使用大自然的技巧，它会学得更快。”。“你可以利用来自大自然的最初灵感来推动事情的发展。”

从大自然中汲取灵感

杨森解释了海龟鳍的外形。他说：“事实证明，这种形状的划桨比方形划桨更有效。”。“我们测试了自然界中不可能的东西。它们不起作用。”C形海龟必须努力挖掘才能在沙滩上行走，但挖洞的难度并没有那么大。

Aukes补充道，生物是机器人技术的捷径，包括设计。“生物学家和机器人设计师之间的协同作用可以追溯到很久以前，”他说。

C-Turtle的另一个不寻常之处在于它是由薄纸板制成的。它的设计是廉价和一次性的。每个机器人的价格约为70美元。电机价格约为5美元，芯片约为10美元。3D打印可以省去零件加工。

团队成员凯文·勒克（Kevin Luck）是一名计算机科学博士研究生，他设想有一天，一堆纸和一台激光切割机将被运到火星，一队机器人将在火星表面自行组装。“在一天结束时，你会有一个工作机器人，”勒克说。

“你是如何让这些小机器人相互协作和学习的？”奥克斯问道。“我很高兴我们能用它来研究机器人之间的复杂动力学。”