ART 机器人海龟在水中和陆地上都能游得很好

作为一个社会，我们似乎对那些让我们想起动物的机器人爱不释手。我们想和电子海豚一起游泳，让它们像我们的宠物一样更具社交性，甚至用机器人给数百万年来没有腿的动物装上腿。更不用说，我们从章鱼、吸盘鱼和昆虫等动物朋友身上学到了很多如何让机器人变得更好的方法。然而，耶鲁大学的科学家们已经转向另一种深受喜爱的生物来掌握机器人两栖性的艺术。

在《自然》杂志今日发表的一项新研究中，研究人员找到了一种制造半水生机器人的方法，这种机器人被昵称为两栖机器龟（ART）。这个可爱的机器人看起来有点像长腿螃蟹，它有可以改变形状、硬度和行为的变形肢体，还可以使用热固性聚合物和嵌入式加热器来加热和改变形状。这些肢体中的每一个都由一个带有三个马达的肩关节操作。它们的形状是圆柱形的短腿，可以行走（就像陆地上的陆龟一样），然后可以变成水生鳍状肢来游泳（就像海洋中的海龟一样）。

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耶鲁大学机械工程学教授、这项研究的首席研究员丽贝卡·克莱默-博蒂格里奥 (Rebecca Kramer-Bottiglio) 在一份新闻稿中表示：“陆龟和水龟的身体相似，都有四肢和一个壳，但它们的肢体形状和步态却各不相同，以适应它们特定的环境。”“海龟有细长的鳍状肢，便于游泳，而陆龟和陆龟有圆腿，便于在行走时承重。”

在鳍和腿之间来回移动的行为就是作者所说的“自适应形态发生”。对于可能需要穿越陆地和海洋进行诸如监测海岸线、海洋养殖以及测量波浪和洋流等工作的机器人来说，能够“按需进化”（ 《自然》杂志首席物理科学编辑卡尔·齐梅利斯在新闻稿中称之为）可能会派上用场。根据这项研究，虽然该机器人速度不快（毕竟它是一个乌龟机器人），但它的效率是麻省理工学院开发的双足机器人的三倍，性能与洛桑联邦理工学院的 Cheetah Cub 和东京工业大学的 Titan V-III 等四足机器人相似。

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从理论上讲，ART 不必只局限于模仿乌龟或海龟。“尽管我们专注于两种离散状态（鳍和腿）之间的过渡，但中间形状甚至完全不同的形状肯定是可能的，”耶鲁大学博士候选人、研究作者罗伯特·贝恩斯 (Robert Baines) 告诉《新科学家》 。对于这个小机器人来说，它今天可以是陆地和水，未来有无限的可能性。