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科技实时动态:化石机器人模仿已经灭绝的动物是如何通过脚印行走的

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可能是未来的技术,但欧洲的研究人员正在使用自主的东西,以确定更古老的东西:培育灭绝的动物,以了解他们是如何走的。来自瑞士EPFL大学和柏林洪堡大学的科学家正在使用3亿年前的化石脚印,与机器人和模型一起模拟灭绝动物的步态,以确定脊椎动物的运动策略。

问题中的动物是奥罗巴特帕布斯蒂,一种古老的脊椎动物,有点像蜥蜴和青蛙之间。

对于理解陆地脊椎动物是如何产生的,奥罗巴是一个理想的选择,因为它会导致羊膜(爬行动物、鸟类和)。这些动物是在陆地上产卵形成的,并在很大程度上独立于此。

科学家们首先创建了一个奥罗巴特骨骼的数字模型,并借用了生物力学的见解,从具有伸展姿势的动物,如鬣蜥。他们首先在运动学计算机模拟中使用了这个模型。与此同时,EPFL的生物机器人实验室(Biorobotics Laboratories)的科学家——在研究财团NCCR Robotics的支持下,正在用酷机器人项目将其赶出园区——建造了一个名为OroBOT的机器人来计算Orobates如何行走的物理学。

博士后研究员卡米洛·梅洛说:“我们用我们的机器人模型测试了我们关于动物运动动力学的假设,这是动物步态的真实物理中的因素。

机器人在步态研究中越来越有用。特别是在计算机模型中很难复制的步态,一直是外骨骼发育的一种。在2000年代中期,一项著名的赠款推动了机器人行走的先进技术,并帮助揭示了人类步态的新生物力学特征,这要归功于Sarcos和加州大学伯克利分校霍马约恩·卡泽罗尼实验室的开创性工作,该实验室剥离了外骨骼公司EksoBonics。现代计算机模拟中的物理引擎非常好,但机器人使研究人员能够快速和动态地测试各种现实世界的特性,从而产生可观察到的结果。

研究小组的重点是步态的特征:动物如何站立,运动过程中的弯曲,以及肩部或肘关节的弯曲。经过数百次测试,他们在能量使用和稳定性等因素上对可能的步态进行了评分,推断进化会优化这些特征。

研究小组的结论是,奥罗巴特人可能是运动型的,比蝾螈和剥皮者更能保持自己的姿势。这意味着高级运动可能比以前想象的要早,甚至在爬行动物和哺乳动物的共同祖先之前。

这种机器人辅助侦查的新成果正在《自然》杂志上发表。研究人员创建了一个互动网站来分享他们的结果。

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