電氣通信大學和東京大學的一個研究小組成功開發了一種可再現昆蟲蠕動運動的軟體機器人。
通過漫長的進化過程,動物獲得了適應複雜物理環境的靈活動作。另一方面,由於在開發能夠重現其巧妙機制的實驗系統方面缺乏進展,這些動物的運動特徵還沒有得到很好的了解。
特別是,這項研究的重點是蠕動,這是動物表現出的典型運動之一。到目前為止,已經使用矽樹脂開發了模仿幼蟲的軟體機器人,但它們無法通過蠕動移動。在這項研究中,我們以果蠅幼蟲為模型,開發了一種經過兩次改進的軟體機器人。
第一個改進點是使用真空泵以與實際幼蟲相同的方式收縮單個體節(*通常,體節被擴展)。第二點,幼蟲的腹部有一個尖刺狀的結構,認為這種結構的摩擦參與了向前運動。
結果,我們能夠通過以適當的強度和時間控制所開發的軟機器人體節中的壓力來重現果蠅幼蟲的蠕動運動。此外,已知幼蟲向後移動的速度比向前移動的慢,並且在開發的軟體機器人中也觀察到了這一特徵。
此外,通過使用這個機器人,我們成功地證明了幼蟲的收縮力與其運動速度有關。以往很難分析收縮力的強弱對運動的影響,發現力越大,運動速度越快。
通過這種方式,軟體機器人的使用有望有助於理解軟體動物熟練移動的物理機制。