战场奇兵:灵蛇机器人

眼睛、皮肤、步态、捕食方式……人们能从蛇的身上学到很多，就连机器人都有很多灵感来自蛇类。乙巳蛇年，与红红火火的人形机器人一道，蛇形机器人也在不断追求新突破，它能够模仿自然界中蛇类的身体结构和运动方式，不仅具有高度的灵活性和适应性，还能够在危险的战场环境中大显身手。

灵感来源于蛇

蛇，这个地球上古老而神秘的生物，它们的身体结构充满了智慧。没有四肢，却能够灵活地在各种地形中穿梭；没有复杂的骨骼系统，却能够通过肌肉的收缩和舒张实现各种复杂的运动。这些特点，正是科研人员设计蛇形机器人的灵感所在。

蛇形机器人是一种外形像真蛇，而且还能像真蛇那样做出蠕动、游动、侧移、侧滚、抬头和翻越障碍物等动作的机器人。蛇形机器人主要由类似蛇头的端部结构件及能够活动的多个关节组成，在内部集成微型电脑、传感器、控制系统等部件。借助电机或其他驱动装置带动关节运动，实现蜿蜒爬行、扭转等，并依据环境变化和任务需求，灵活调整运动姿态和方向。正是蛇形机器人的独特外形、超强的环境适应能力，使得它在军事领域能够发挥“奇兵”功效。

捕获情报的“侦察兵”

在军事领域，提前侦察敌方情况是战争胜败的关键之一。除了依靠官兵进行人工侦察之外，现代战争常常用到的就是侦察机器人。然而，传统的侦察机器人主要依靠履带或滚轮等方式运动，这使得机器人必须有较大的体型。在军事活动中，这种机器人就很容易被敌方发现，且在复杂地形条件下的通过性较差，在执行侦察任务时具有一定的局限性。

相对来说，仿生蛇形机器人具有轻巧、灵活的特性，即便在复杂环境下也能快速机动，可以提高军事侦察效率，并降低被发现的风险。早在十几年前，美国卡内基梅隆大学就开展了蛇形机器人的深度研发，研制了一款名为“山姆大叔”的蛇形机器人。其采用了先进的仿生材料与结构，躯体能够完美模仿树枝的形态，颜色和纹理也能随着周边环境的变化而自适应调整，从而灵活地盘踞在树枝间，从远处望去，就像一条真正的蛇隐匿于自然之中。

“山姆大叔”的头部配备了具有超高分辨率与低照度拍摄能力的高清摄像机，不仅能够捕捉到细微的动态，还能在光线昏暗的环境下清晰成像。借助这一强大的视觉设备，在执行侦察任务时，“山姆大叔”能够精准捕捉敌方的兵力部署、武器装备情况及行动轨迹等关键情报，为后续军事决策的制定提供坚实有力的支撑，犹如指挥官有了一双“千里眼”，使其能在战场上洞察先机。

危险任务的“先头兵”

机器人公司Sarcos 设计了一款Guardian S蛇形机器人。

这款机器人搭载了高效能的电池与先进的能量管理系统，一次充电能持续运动4 小时，并以稳定的速度穿梭于指定区域。更为出色的是，其独特的低功耗设计及智能的任务规划算法，使得它能够累计执行18小时的监视任务。在整个过程中，它就像一位哨兵，坚守岗位，密切关注着周围环境的一举一动。

当面临拆弹等危险任务时，借助Guardian S搭载的高精度探头和先进传感器，操作员可以通过远程操控系统，实时获取机器人所处位置的详细信息。凭借这些信息，操作员能够灵活地调整它的位置与方向，让其靠近炸弹。探头可获取炸弹的关键部位信息，为排爆专家提供准确的数据支持，协助他们安全、高效地化解危机，降低了排爆人员的伤亡风险。

近日，哈尔滨工业大学成功研发了两栖蛇形机器人，实现了无轮式和有轮式的交互，它既可以在复杂路面通行，也能潜入水底，实现了水陆两栖，可以适应更多复杂环境。说到这里，你是不是也对蛇形机器人产生了浓厚的兴趣呢？相信在不久的将来，随着技术的不断进步和应用的不断拓展，我们将会看到更多关于蛇形机器人的创新应用和技术突破！

（本文摘编自《科普时报》）