通常，从生物身上取经的机器人科学家都要掌握生物进化的精髓，并将这些精髓巧妙运用在机器人身上，让它们“更快、更高、更强”。生物进化本身就是最聪明的设计，一般机器人很难超越，因此机器人科学家其实是在对抗大自然数千万年试错得来的经验。
上周，一篇发表在《自然传讯》（Nature Communications）上的论文引起许多人的注意。瑞士联邦洛桑高等工业大学（EPFL）的研究人员展示他们的研究结果：对六足昆虫来说，双足步态（即一次动两条腿）才是最快且最高效率的移动方式。
通常来说，多足动物要实现最有效的移动方式必须满足一个条件，那就是尽量减少腿接触地面的时间。其实这个原理很容易懂，就拿最常见的哺乳类动物来说，一旦速度提高，动物的动作就像一系列动态跳跃，而非简单的加速行走。不过六足昆虫稍有不同，它们通常是三足同时落地，无论速度多快都是这样。
这样的行为从效率角度来看有些不寻常，三足步态通常比双足步态要笨拙，因为对六足动物来说，双足步态一个轮回可获得 3 次动力冲程，三足步态却只能得到两次。随后的实验也验证了这一点，双足步态的六足机器人速度比三足步态的快上 25%。
因此，如果你从事六足机器人的研发，且能完美控制机器人的动态稳定性，双足步态绝对是你最好的选择。
但生物进化到底出了什么问题？六足昆虫为什么要反其道行之，故意把速度放慢 25% 呢？
EPFL 的研究人员发现了缘由：原来选择三足步态也是一种进化的表现，六足昆虫通常要攀过矮墙或天花板，用三足步态的话，其中一足就能紧抓住物体表面，两足步态只适合平地这种理想的环境。
更神奇的是，当研究人员在蝇类昆虫的脚上沾了一层没有黏性的聚合物后（昆虫脚原本有黏性），它们就开始慢慢转成双足步态了。不过，取得这样的成果无法让研究人员满足，随后他们又将蝇类放在光滑表面，结果发现它们又换回三足步态。研究人员认为步态的变化可能是昆虫的感测回馈或腿部的黏连架构造成的。研究人员还做了一个大胆的猜测，当昆虫的脚一直是黏的时候，用 3 条腿来挣脱与地面的接触会更加有力。
笔者非常喜欢这项研究，因为同时做了两件非常酷的事：首先，研究人员用机器人模拟出到底哪种步态最快，这对高速六足机器人的研发有非常重要的意义。第二，该研究揭示了六足昆虫采三足步态的真正原因，这对制造最棒的仿生机器人也有重要的参考作用。
- Six-Legged Robot One-Ups Nature With Faster Gait
（本文由 雷锋网 授权转载，首图来源：EPFL）
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