2011 년에 고고학자들은 고대 이집트 보트의 일부가 홍해에 의해 위험한 불안정한 인간 메이드 동굴에 숨겨져 있는지 여부를 찾아야했습니다. 펜실베이니아 주 피츠버그에있는 카네기 멜론 대학교 (CMU)의 로봇 공학자 인 Howie Choset은 완벽한 해결책을 가지고 있다고 생각했습니다. 그는 로봇 뱀을 만들었고 카메라로 하나를 장착하여 동굴의 좁은 개구부를 통해 미끄러 져 보냈습니다. 그러나 로봇이 들어 왔을 때 "우리는 전에는 보지 못했던 도전에 직면했다"고 Choset은 회상합니다. 로봇은 동굴의 모래 경사면을 올라갈 수 없었고 탐사는 가슴이었다.
이제 Choset은 그 산을 오르는 방법을 찾았습니다. 라이브 스네이크의 움직임이 어떻게 움직이는 지 연구하는 연구원들과 협력함으로써, 그와 그의 동료들은 뱀 로봇을 미끄럽고 모래 경사면에서도 오르막길로 만드는 데 필요한 것을 결정했습니다. 이 파충류 인 실제와 로봇은 사이드 윈더입니다. 그들은 미끄러지는 것이 아니라 오히려 기복이 많은 S 자형 파에서 이동 방향에 수직 인 몸을 riggg으로 전진합니다.
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애틀랜타의 조지아 기술 연구소 (Georgia Institute of Technology)의 물리학자인 다니엘 골드만 (Daniel Goldman) 은이 운동은 독특하고 "[사이드 와인 더]를 너무 오래 보면 화를 내게 될 것"이라고 말했다. 그리고 그 움직임은 뱀이 오르막길이 될 것입니다. 그러나 경사에 대한 그립을 유지하기 위해 뱀은 움직임이 움직일 때 더 많은 몸이 땅에 닿도록 움직임을 수정합니다. .
이러한 통찰력은 화성 로버와 같은 바퀴가 달린 로봇보다 거친 지형에서 더 나은 로봇으로 이어질 수 있습니다. 펜실베이니아 대학교 (University of Pennsylvania)의 엔지니어 인 Daniel Koditschek은“현재 우리는 현재 가파르게 기울어지는 연약한 땅을 오르고있는 기계를 가지고 있지 않으며,이 작품에 관여하지 않았지만 사막 탐험을 위해 다리 로봇을 개발하는 펜실베이니아 대학의 엔지니어 인 Daniel Koditschek은 말합니다. "여기 로봇 공학의 기회와 이점은 중요합니다."
Goldman은 동물이 모래와 다른 세분화 된 재료를 통과하는 방법을 연구하는 것을 전문으로합니다. 뱀에 대해 궁금한 점이, 그와 Hamidreza Marvi는 현재 CMU의 박사후 학생에서 애틀랜타 동물원으로 가서 모래로 덮인 경사 바닥으로 인클로저에서 등반하는 6 개의 측면 와인더 방울뱀의 움직임을 촬영하고 분석했습니다. 그들은 각 테스트마다 바닥의 각도를 변화 시켰고, 또한 여러 바이퍼, 사이드 와인더가 아닌 뱀, 경사를 올라 가려고 노력했습니다.
.바이퍼는 미끄러 져서 경사면을 올라가지 못한 반면, 측면 윈더는 아무런 문제가 없다고 연구원들은보고했다. 움직임으로, 사이드 와인더는 몸 아래로 수평 파를 보냅니다. 동시에, 그것은 위아래로 따릅니다. 결과적으로,지면에있는 신체의 일부는 공기 중의 고리가 상향 슬로프에 도달하는 동안 밀려 나서 접촉하여 밀어냅니다. Marvi는 평평한 땅에서 언제라도 래틀 러는 몸의 25%가 땅과 접촉하고 있음을 발견했습니다. 그러나 뱀은 지형으로의 움직임을 조정합니다. 10 °의 경사면에서 신체의 40%가 땅과 접촉하고 있습니다. 이 분수는 30 ° 기울기에서 45%로 증가합니다.
조정할 때 뱀은 두 가지 요소의 균형을 유지해야합니다. 접촉이 너무 많고 파충류는 경사면에 도달 할 수있을 정도로 몸의 다른 부분을 높일 수 없습니다. 접촉이 너무 적고 모래는 뱀의 몸무게 아래에 있습니다. "분명히,이 동물들은 달콤한 장소를 찾았습니다."Koditschek은 말합니다.
Choset의 그룹은 로봇이 비슷한 방식으로 움직일 것을 프로그래밍 한 다음 파도를 변경하여 로봇의 몸이 한 번에 모래와 접촉 한 양을 변경했습니다. 그것도 모래를 통해 만들었습니다.
그리고 두 파도를 조정함으로써 "우리는 뱀 로봇이 뱀이 할 수없는 일을 할 수 있습니다."라고 Choset은 말합니다. 이러한 속성은 재난 지역의 잔해를 통해 갇힌 사람을 찾거나 원자력 발전소를 검사 할 수있는 로봇으로 이어질 수 있습니다.
.워싱턴 대학 금요일 하버 실험실의 비교 생체 역학 인 Adam Summers는“이 논문에 부딪쳤다”고 말했다. "생물학은 엔지니어링에 의해 알려져 있으며 그 반대도 마찬가지입니다."
Choset도 매우 만족합니다. 그는 이집트 동굴로 돌아가는 데 필요한 허가가 없지만 이제 다른 고고학 원정대에서 로봇을 사용했습니다. 그곳에서 "우리는 훨씬 나아졌다"고 그는 말했다. 로봇 뱀을 찾고 있습니다.
