动物先锋 第10期
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壁虎是蜥蜴目动物的一种，几乎盛产于全球各地。由于对危险现场探查的需要，让专家们想模仿壁虎，做出一个机器人来，让这种机器人能够代替人，出入危机现场，不论这种危险现场是平地，还是悬崖，这种机器人都可以像壁虎一样任意穿行。
在直立墙面能够行走的机器人，首先要能抓住墙面，其次就是，当每抬起一次脚，都要克服重力的吸引，在保证不掉下去的前提下，继续向前、向上行走。
真空吸附，就是把一个小空间内气体抽干净，而外界空气压力依然存在，这样会形成物体内外表面压力的不同，让物体被牢牢地压住、固定。最初，人们怀疑壁虎爪子具有奇特的抽真空生理结构，让它能够牢牢地抓在墙上。的确有一些动物是靠抽真空原理，得以在绝壁行走。可对于壁虎来说，这个推测似乎并不成立。
真空吸附，主要适用于平滑的表面。而壁虎行走在野外，它脚下的路可能是平坦的，也可能粗糙不平，可是壁虎都能一一走过，看来壁虎脚并不是因为具有吸附效果，才能抓在墙上。在大自然中能够行走于垂直墙面的动物，不只壁虎，还有很多其他的动物。为什么偏偏要选择壁虎作为模拟对象呢？
主要是壁虎超强的粘附能力是其他动物所无法比拟的。大壁虎的体重可以达到100克以上，最快的爬行速度1秒钟可以达到1.5米左右。显微镜下的观察，让人们发现了壁虎的奇特之处。也许，就是壁虎脚掌上那一丛丛并不起眼的绒毛，发挥了奇特作用，能够让壁虎行走绝壁。
经过显微镜放大，人们发现这壁虎的刚毛末端，还有无数的小分叉，让这原本很细的刚毛变得越来越精细。当物体细小到一定程度，它与接触物间力的作用就会体现出来。
每一根刚毛与垂直墙面间的接触，都会产生吸引力，几十万根刚毛的吸引力，共同形成了一个巨大的拉伸力，让体重120克左右的大壁虎，可以轻易地被吸附在墙上。壁虎脚上的类似刚毛物质具备一定的粘附作用，可以让壁虎轻而易举地趴在墙上，可是该如何让趴在墙上的壁虎动一动，甚至走几步呢？
仅仅拥有像壁虎一样的刚毛并不能让机器人自如行走在墙面。不得已，专家们希望再看看壁虎是不是还有别的秘密武器。为了能够找到壁虎在墙面屋顶自由行走的原因，专家们又不得不开展一个新的研究。
一方面用高速摄像，看看壁虎的整个走动过程是怎样的，同时，把每走一步作用在脚上三维方向的力量测出来。当专家放慢壁虎的行走的姿态，他们发现了壁虎奇特的行走方式。
原来壁虎会根据不同地形转换行走方式，4只脚之间的密切配合让它在墙面上行走自如。一种叫做对角运动模式，也就是说，它的左前腿对应右后腿，或者反过来，右前腿对应左后腿；另外一种运动模式是三角运动模式，通常是三脚处于支撑状态，然后有一脚移动，移动了以后，换成另外一个三角形。专家们最后采取了三角步态来做机器人，一只脚迈步、三只脚抓牢墙面的行走方式，这让壁虎机器人的行走逐渐流畅起来。
虽然目前，壁虎脚掌还有很多尚待研究的秘密，壁虎机器人也只能在光滑墙面行走，但不远的将来，它一定可以越走越快。
人们对于从动物身上获取灵感的探索从未停止。西北工业大学航空学院的高广林博士和他的团队也正在研究一款动物机器人，他们根据鸟儿飞行原理而研发出来的飞行器叫做微型扑翼飞行器。
这只机器小鸟在天空中飞起来的时候，真是像极了一只真正的小鸟。除了能够低空飞行，机器小鸟还有一个作用，它在空中飞行盘旋时，总会有一些真鸟被吸引过来一起跟飞。
在一次试飞中，机器小鸟遇到了一只乌鸦，这只乌鸦对于机器小鸟很有敌意，跟着机器小鸟飞了很久。还有一次在成都，机器小鸟飞行的时候，遇到一只老鹰，老鹰试图攻击它，围着它转了几圈，然后，老鹰就尝试抓机器小鸟，但是并没有把机器小鸟打下来，它很无奈也就飞走了。
利用机器小鸟会吸引很多真正鸟类跟飞的特点，它可以被放在机场上空飞行，进行驱逐鸟类的工作。这样的应用能有效确保民航飞行的安全，避免过去人工驱鸟的麻烦。可是，研究这样一款机器小鸟，难道仅仅是作为吸引小朋友的飞行玩具，或者仅仅为了驱鸟，它还有什么本领呢？2011年5月，西安市户外救援队接到一个救援任务，一位学生孤身一人在秦岭山中走失，已经一天一夜没有回家。于是救援队想借助西北工业大学的无人机技术，在大范围内进行一个搜索，以尽快锁定目标，减少人力和时间的投入。
他们的扑翼飞行器目前装载的有效载荷主要就是一个微型数字摄像机，用于对地面的一些目标进行拍摄，它可以在一定的高空，很清晰地分辨地面的房屋、车辆、人员这样的目标。
鸟儿飞走之后，很快就顺利传回了它拍摄到的地面信息。可是由于会受到空气扰动以及机翼扑动的影响，它传回来的画面稳定性差的问题又如何解决呢？
原来，机器小鸟配备了后台图像处理系统，实时传回的抖动画面经过处理，可以变得非常稳定，为救援指挥中心决策提供了可靠的信息。经过十多分钟的搜索，救援人员终于通过实时传回来的航拍图像，看到大山深处搭建的一个帐篷。通过机器小鸟传回的画面，救援队员紧接着通过画面中目标的坐标，根据卫星定位系统再次进行计算和分析，最终确定了迷路学生的位置。搜救队员根据精确计算出的位置，迅速赶到出事地点，经过细心的搜索，搜救队员及时救出了这名迷路的学生。
纵观飞行器的发展历史，近年来，随着微电子和微机械等技术的飞速发展，飞行器的设计开始出现一种向小型化、微型化发展的新趋势。微型飞行器的研究已经逐渐演变为世界范围的飞行器和机器人领域的研究热点，而飞行器要微型化，机翼的设计就显得非常重要。西北工业大学航空学院设计的这种飞行器就采用了扑翼的设计，顾名思义，这种飞行器的机翼是模仿鸟类的翅膀扑动而得来的灵感。
扑翼飞行器通过扑动一对或多对机翼，产生飞行所需的升力和推力，通过无线电遥控或自主飞行系统进行飞行控制，并能够携带一定的有效载荷执行预定任务。这个特点，是其他飞行器无法比拟的优势。
近年来，针对扑翼飞行器中的空气动力学研究成果表明，扑翼飞行器机翼的扑动，使得其飞行姿态与自然界的飞行动物十分类似，地面人员几乎无法用肉眼区分它与鸟类的区别，这使得扑翼飞行器具有极好的欺骗性和隐蔽性，具有很高的作战效能和战场生存能力。
微型扑翼飞行器是一个涉及多学科的高新技术领域，这项研究在一定程度上反映一个国家的科技水平，不仅对国防建设有重大意义，同时也能够在多个民用领域获得应用。在不久的将来，微型扑翼飞行器必将应用在多维空间，成为我们未来生活的新伴侣。
山东大学机器人研究中心有个长得很奇怪的机器人被命名为大狗，与以往各种机器人不同的是，大狗并不依靠轮子行进，而是通过4条铁腿行走，因此又叫四足机器人。
大狗的4条腿完全模仿动物的四肢设计，内部安装有特制的减震装置。
它的行进速度可达到每小时7千米，能够攀越35°的斜坡，可携带重量超过150千克的武器和其他物资。
这种机器狗的体型与大型犬相当，具有极强的适应能力。它可以为士兵运送弹药、食物和其他物品，能够行走和奔跑，而且还可跨越一定高度的障碍物。
可不要小瞧了这个四足机器大狗，它的越野能力和负重能力还真挺让人惊讶。在恶劣的环境下，它也能坚持完成任务。因为在山地，无论是悍马还是其他型号的越野车，越野能力总是有限的，爬不了山。在山上没路时，就只好用这种足式机器人来运输，再就是外星探测，比如月球、火星这种地方，也可以用这种工具。
四足仿生机器人在快速奔跑的时候，至少有两条腿是抬起来的，所以它在奔跑的时候是不稳定的，因此动态稳定控制非常重要，这是一个非常关键的技术。
山东大学机器人研究中心的这台仿生四足机器人，目前还不能真正走出实验室，在它的动力系统研制方面，目前仍然存在一些技术难题。在实验室里我们看到，四足机器人现在还需要庞大的柴油发动机为它提供动力，可是在实际的应用中，如果它总是带着这个发动机，可怎么工作呢？这个机器人整体的重量，将来应该是120千克左右，所以这个机载的液压动力系统必须进行微型化设计。
自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。动物是人类的好朋友，但是只有少数几种动物通过训练可以完成人们发出的一些指令，而通过仿生学的原理制造的这些小鸟、大狗、壁虎机器人虽然现在还是在实验阶段，但是在不久的将来他们一定会更加完美，在特殊的情况下成为“动物先锋”为人们排忧解难。