戰場奇兵:靈蛇機器人

眼睛、皮膚、步態、捕食方式……人們能從蛇的身上學到很多，就連機器人都有很多靈感來自蛇類。乙巳蛇年，與紅紅火火的人形機器人一道，蛇形機器人也在不斷追求新突破，它能夠模仿自然界中蛇類的身體結構和運動方式，不僅具有高度的靈活性和適應性，還能夠在危險的戰場環境中大顯身手。

靈感來源于蛇

蛇，這個地球上古老而神秘的生物，它們的身體結構充滿了智慧。沒有四肢，卻能夠靈活地在各種地形中穿梭；沒有復雜的骨骼系統，卻能夠通過肌肉的收縮和舒張實現各種復雜的運動。這些特點，正是科研人員設計蛇形機器人的靈感所在。

蛇形機器人是一種外形像真蛇，而且還能像真蛇那樣做出蠕動、游動、側移、側滾、抬頭和翻越障礙物等動作的機器人。蛇形機器人主要由類似蛇頭的端部結構件及能夠活動的多個關節組成，在內部集成微型電腦、傳感器、控制系統等部件。借助電機或其他驅動裝置帶動關節運動，實現蜿蜒爬行、扭轉等，并依據環境變化和任務需求，靈活調整運動姿態和方向。正是蛇形機器人的獨特外形、超強的環境適應能力，使得它在軍事領域能夠發揮“奇兵”功效。

捕獲情報的“偵察兵”

在軍事領域，提前偵察敵方情況是戰爭勝敗的關鍵之一。除了依靠官兵進行人工偵察之外，現代戰爭常常用到的就是偵察機器人。然而，傳統的偵察機器人主要依靠履帶或滾輪等方式運動，這使得機器人必須有較大的體型。在軍事活動中，這種機器人就很容易被敵方發現，且在復雜地形條件下的通過性較差，在執行偵察任務時具有一定的局限性。

相對來說，仿生蛇形機器人具有輕巧、靈活的特性，即便在復雜環境下也能快速機動，可以提高軍事偵察效率，并降低被發現的風險。早在十幾年前，美國卡內基梅隆大學就開展了蛇形機器人的深度研發，研制了一款名為“山姆大叔”的蛇形機器人。其采用了先進的仿生材料與結構，軀體能夠完美模仿樹枝的形態，顏色和紋理也能隨著周邊環境的變化而自適應調整，從而靈活地盤踞在樹枝間，從遠處望去，就像一條真正的蛇隱匿于自然之中。

“山姆大叔”的頭部配備了具有超高分辨率與低照度拍攝能力的高清攝像機，不僅能夠捕捉到細微的動態，還能在光線昏暗的環境下清晰成像。借助這一強大的視覺設備，在執行偵察任務時，“山姆大叔”能夠精準捕捉敵方的兵力部署、武器裝備情況及行動軌跡等關鍵情報，為后續軍事決策的制定提供堅實有力的支撐，猶如指揮官有了一雙“千里眼”，使其能在戰場上洞察先機。

危險任務的“先頭兵”

機器人公司Sarcos 設計了一款Guardian S蛇形機器人。

這款機器人搭載了高效能的電池與先進的能量管理系統，一次充電能持續運動4 小時，并以穩定的速度穿梭于指定區域。更為出色的是，其獨特的低功耗設計及智能的任務規劃算法，使得它能夠累計執行18小時的監視任務。在整個過程中，它就像一位哨兵，堅守崗位，密切關注著周圍環境的一舉一動。

當面臨拆彈等危險任務時，借助Guardian S搭載的高精度探頭和先進傳感器，操作員可以通過遠程操控系統，實時獲取機器人所處位置的詳細信息。憑借這些信息，操作員能夠靈活地調整它的位置與方向，讓其靠近炸彈。探頭可獲取炸彈的關鍵部位信息，為排爆專家提供準確的數據支持，協助他們安全、高效地化解危機，降低了排爆人員的傷亡風險。

近日，哈爾濱工業大學成功研發了兩棲蛇形機器人，實現了無輪式和有輪式的交互，它既可以在復雜路面通行，也能潛入水底，實現了水陸兩棲，可以適應更多復雜環境。說到這里，你是不是也對蛇形機器人產生了濃厚的興趣呢？相信在不久的將來，隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展，我們將會看到更多關于蛇形機器人的創新應用和技術突破！

（本文摘編自《科普時報》）