席金合

蛇大概是最不受人待見(jiàn)的爬行動(dòng)物。這也難怪，蛇令人恐怖的形象和與眾不同的運(yùn)動(dòng)式，的確讓人毛骨悚然，避而遠(yuǎn)之。其實(shí)，蛇除了以滅鼠而平衡生態(tài)外，還是重要的仿生對(duì)象和靈感源泉。

1972年，日本東京科技大學(xué)研制出世界上第一款蛇形機(jī)器人，長(zhǎng)為2米，全身20個(gè)關(guān)節(jié)，依靠電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)而前進(jìn)，功能單一。后來(lái)，研究人員將其全身各關(guān)節(jié)用萬(wàn)向節(jié)連接，使身體能向任何方向彎曲，從而實(shí)現(xiàn)了“無(wú)肢運(yùn)動(dòng)”，諸如蠕動(dòng)、游動(dòng)、側(cè)移、側(cè)滾、抬頭，以及翻越障礙物等。

經(jīng)過(guò)不斷更新?lián)Q代，日本人最終用柔性材料制成8米長(zhǎng)的機(jī)器蛇。它表面覆蓋了尼龍細(xì)毛。隨著體內(nèi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，細(xì)毛末端撞擊地面或接觸面產(chǎn)生向前的彈力，使整個(gè)身體匍匐前進(jìn)。這種機(jī)器蛇能抬高頭部的攝像頭探視前面的情景，以便根據(jù)地形扭動(dòng)身子穿越，遇到懸崖或狹縫也能順和利攀爬或鉆入。

美國(guó)約輸·霍普金斯大學(xué)研制的機(jī)器蛇擁有懸停裝置。這種裝置可以讓它像眼鏡蛇一樣翹首直立，或靜止不動(dòng)，或左右搖晃，而且能通過(guò)前后段交替伸展和收縮，使全身向前、向上移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)方式和蛇爬行的機(jī)理一樣，雖然速度不快，但在光滑表面攀爬能穩(wěn)定不倒，攀爬上床鋪、柜臺(tái)和飯桌等都不成問(wèn)題。

美國(guó)卡耐基·梅隆大學(xué)研制的蛇形機(jī)器人在電視節(jié)目上亮相，技驚四座。

原來(lái)，它就像真蛇一樣，能根據(jù)不同目標(biāo)做出附著和纏繞動(dòng)作。遇到直立的物體，如旗桿、大樹和水管等，它就以環(huán)繞而上的步態(tài)垂直爬上頂端，那搖頭擺尾上樹的形態(tài)活靈活現(xiàn)。

此外，研究人員還為蛇形機(jī)器人増加了自動(dòng)鎖定功能。這樣，當(dāng)從高處墜落時(shí)，它可以迅速鎖定接觸到的目標(biāo)，像蛇樣牢牢地纏繞在上面。

人們常說(shuō)：“蛇有多長(zhǎng)，就有多少顆心?！比绻麑⒁粭l蛇分成小段，每段都能在地上滾動(dòng)，同樣，模塊化蛇形機(jī)器人也具備這種特點(diǎn)。

構(gòu)成蛇形機(jī)器人的模塊都擁有各自獨(dú)立的處理器、傳感器、關(guān)節(jié)，以及電機(jī)等，即使段一段地拆解開來(lái)也是一個(gè)超短機(jī)器蛇，具有感知能力，能識(shí)別環(huán)境和自主運(yùn)動(dòng)。這種模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際需要任意增減組件，而且由于各個(gè)模塊之間相互配合、協(xié)同動(dòng)作，堅(jiān)硬的鋼鐵機(jī)件就有了“柔軟”的軀體，以便適應(yīng)各種環(huán)境，而且維修也方便。

蛇形機(jī)器人可以在不改變體形結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)攀爬、游泳、翻滾，以及鉆爬等運(yùn)動(dòng)方式，在復(fù)雜和危險(xiǎn)的環(huán)境中，代替人從事探測(cè)、偵察、搜救、考古，以及檢修等作業(yè)。

墨西哥地震后，建筑物坍塌形成狹縫，搜救犬和生命探測(cè)儀都無(wú)法派上用場(chǎng)，而蛇形機(jī)器人靈活穿行其間，將麥克風(fēng)和攝像頭送入廢墟內(nèi)部，探明廢墟空隙搜尋生命跡象，最終救出9名幸存者。

挪威一家研究院設(shè)計(jì)的蛇形機(jī)器人希望進(jìn)入太空，配合火星車一起工作?；鹦擒嚳赏ㄟ^(guò)電纜給蛇形機(jī)器人適時(shí)充電。蛇形機(jī)器人則能清理障礙物，幫助被困的火星車脫險(xiǎn)，并進(jìn)入其他設(shè)備難以涉足的狹窄地帶探查。

美國(guó)范德堡大學(xué)研發(fā)的蛇形機(jī)器人堪稱外科醫(yī)生的得力助手。在顯微外科手術(shù)中，如果大夫的觸黨和視線受限，它可以鉆到患者體內(nèi)診斷病情或定點(diǎn)給藥，甚至代替醫(yī)生完成體內(nèi)某個(gè)部位的復(fù)雜手術(shù)，比如切除病灶或縫針等。

瞧，蛇給了人們這么多啟示，你是不是有點(diǎn)佩服它呢？