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学习类似蟑螂的机器人的运动

埃文斯·弗朗索瓦(后排左三)和他的导师陈力(最左)以及实验室的其他成员。 图片由约翰霍普金斯大学地球动力学实验室提供。

不是每个高中生都承认蟑螂的聪明。埃文斯·弗朗索瓦是巴尔的摩理工学院的大三学生,他研究蟑螂,并根据它们的动作设计机器人。

埃文斯完全沉浸在科学研究中,在某种程度上,他的灵感来自于他读过的文章科学新闻在高中项目.当埃文斯上高二时,他喜欢生物和机器人。他只是不知道他可以把它们结合起来。

后来,在巴尔的摩理工学院的“研究入门”课上,他读了一篇文章科学新闻篇关于科学家们设计了更灵活的水下机器人模仿企鹅和海豚的高效游泳动作。埃文斯被迷住了。“蟑螂,作为一个物种,是伟大的,”埃文斯说。“它们可以通过非常崎岖的地形,比如森林地面,几乎没有阻力,完美无缺。当我们谈论机动和绕过障碍时,它们是理想的机器。”

科学新闻这让我很容易理解最新的研究成果。

埃文斯正在设计和制造机器人约翰霍普金斯大学地球动力学实验室.他的导师陈力博士是机械工程助理教授,负责实验室的工作,主要研究蟑螂和蛇等动物如何在复杂地形中高效移动,比如森林地面上的碎片或建筑废墟。

实验室建造多腿机器人模仿昆虫的奔跑模式。埃文斯的发现可以帮助机器人在地震等自然灾害中救援人类。通过成为该协会的一员来激励下一代STEM领导者。

埃文斯所在的实验室正在开发一个机器人原型,其动作受到蟑螂的启发。
埃文斯所在的实验室正在开发一个机器人原型,其动作受到蟑螂的启发。图片由约翰霍普金斯大学地球动力学实验室提供。

在实验室里,埃文斯研究了蟑螂在这种地形中移动的方式,并用机器人模型模拟这些运动。他观看了蟑螂的超慢动作视频,看看它们的身体和腿是如何协同完成不同任务的。埃文斯解释说:“陈丽医生没有具体的问题,这更像是一项调查。”“我们正试图通过系统的实验研究来发现一般的物理原理。蟑螂的哪些组成部分使它能够像现在这样机动?是它们接近物体时腿的角度,它们的形状,还是它们的速度?我正在用我的机器人研究所有这些变量,并改变它们,看看它们是如何影响机器人的运动的。”

埃文斯计划将他的研究成果投入到Regeneron科学人才搜索和英特尔ISEF等竞赛中。“这个项目真的很棒,”他说。“我学到了很多其他高中生没有机会学的东西。”

当我们谈论机动和绕过障碍时,它们是理想的机器。

伊文斯是参加该项目的数百万学生中的一员科学新闻在高中计划,提供副本科学新闻这本杂志也是全美乃至全世界高中教师的教育指南。

“我对仿生学一无所知,直到我读了科学新闻埃文斯说。”科学新闻这让我很容易理解最新的研究成果。即使我现在在读初级文献,我还是会看科学新闻为了好玩,也为了跟上科学的步伐。”

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