科学家们根据一块2.8亿年前的化石创造了一个类似蜥蜴的机器人

科学家们根据一块2.8亿年前的化石创造了一个类似蜥蜴的机器人

你必须先学会走路,然后才能飞行。

这是我近年来看到的相当励志的一段话,但它在历史上也占有一席之地。为了了解第一批陆地生物是如何行走的,古生物学家、工程师和计算机科学家们联合起来,创造了一种叫Orobates pabsti的机器人。

这种史前生物,大约2.8亿年前就在森林的地面上溜达,被称为“干羊膜动物”——一种以植物为食的陆生脊椎动物或四足动物的分支。它有点像祖先的亲戚,最终会演化成为今天的爬行动物、哺乳动物和鸟类。

这使得它成为一个很好的研究生物,因为它可以帮助我们展示生物是如何在陆地上移动的,以及我们今天看到的生物的多样性是如何形成的。科学家们曾预测,Orobates可能会像蝾螈一样把身体拖过地面,左右摇摆。

幸运的是,研究小组找到了古代脚印化石和一副完整的四条腿骨架。

计算机建模是理解这种生物运动节奏的核心,研究小组观察了现代生物,如凯门鳄、鬣蜥和石龙子,以形成关于其运动的理论。利用这些动物行走的x光视觉,他们创建了受到实际限制的动画。

它们不仅仅是在模拟中完成的。他们还制造了Orobot,一种4英尺长的Orobates机器人,它可以在物理上完成模拟预测的动作。他们使用28台发动机和3D打印部件,以机器人的形式将Orobates从死地中救出。

当把所有的数据综合起来,科学家们得出结论,Orobates比想象中要更善于四处走动。从本质上说,这种走路方式的发明比我们想象中的要早得多——Orobates不会把它的胃拖过土壤,它会像鬣蜥或凯门鳄那样把胃举在空中。

这项研究于1月16日发表在《自然》(Nature)杂志上,该杂志还上传了一段制作机器人和确定轮齿动物如何移动的视频。

更令人印象深刻的是由研究团队设计的互动装置,它可以让你通过一系列的滑块来操纵这只远古巨兽的步态,并为它的行走方式提供实时的计算机模拟。该团队在《自然》(Nature)杂志上写道:这种互动解除了我们对模拟过滤器探索的限制,允许我们使用新的数据、假设或方法来修正我们的猜测”。

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