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OroBOT仿真机器人进军考古界《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:48:51 阅读: 来源:缝纫机厂家

2019-01-18 09:51:42来源:cnBeta.COM、科技日报

即便是追溯历史,我们也可以让它智能化。其实考古界的机器人不是新鲜事,譬如人们早已让机器人深入到不适宜人类进入的环境中,利用传感器收集温湿度、二氧化碳、硫化氢气体浓度参数等数据,并传送到监控端。但是这次德国和瑞士的科学家,却是利用机器人来“获得结论”——或者说,他们相当于重新构建了与化石的那只别无二致的“动物”,而这个“动物”的行动方式,比任何纸端和脑内的猜测判断,都要靠谱。

仿真机器人现已“进军”考古界:一个欧洲科学家团队17日在英国《自然》杂志在线发表论文称,他们利用新打造的名为“OroBOT”的机器人和仿真骨架进行研究,发现史前四足动物学会在陆上更加高效地行走的时间早于此前预期,这意味着,陆上高效运动的发展先于羊膜动物的演化和分化。

各种演化上的适应,推动了四足动物从水栖转变为陆上行走。其中羊膜动物(爬行动物、鸟类和哺乳动物)分化迅速,并且一直与更高效直立行走的发展关联在一起。然而,对于考古学家来说,这种更先进运动方式的发展时间线一直不甚明确。

此次,德国柏林洪堡大学的约翰·雅卡图拉、瑞士洛桑联邦理工学院的卡米洛·梅罗及其团队,研究了名为“Orobates pabsti”的大型食草四足动物的化石,这种动物生活在大约2.9亿年前,据信与羊膜动物具有紧密的亲缘关系。

首先,柏林洪堡大学的一个团队开发了一个Orobates如何走路的数字模拟,基于它的化石骨架和类似的现代动物(包括凯门鳄、火蜥蜴、鬣蜥和石龙子)的步态。研究人员在这些动物行走时拍摄了这些生物的X射线,并特别检查了三个特征:动物如何竖立,骨骼如何弯曲以及肘关节和肩关节弯曲多少。

根据这些数据,他们让他们的虚拟Orobates穿过自己脚印的数字“楼层”,看看它们可以留下什么样的步态。模拟中的可能步态仅限于现实的步态-特别是那些动物的骨骼不会碰撞或从关节突然出现的步态。

下一步是将这个数字Orobates带入现实世界。EPFL的Biorobotics实验室创造了OroBOT,这是一个令人毛骨悚然的古代生物机器人版本。这也有一个可定制的步态来测试真正的Orobates可能会如何行走。在确定最合理的步态后,团队让OroBOT执行它们并测量其所消耗的能量,它的稳定程度,腿部力量如何与类似的现代动物对齐,当然还有与化石足迹的匹配程度。

事实证明,Orobates可能比蝾螈或石龙子更加正直。该团队表示,最符合上述所有标准的步态“行动相当敏捷”,与它最相似的现代动物是凯门鳄。

而这个化石又与保存下来的足迹相匹配,通过这些足迹可以了解其运动方式和步态。研究团队在综合分析了该化石及其足迹,以及四种现存两栖动物和爬行动物的测量结果后,利用数字技术构建了“Orobates pabsti”和一个先进仿真机器人“OroBOT”,借此探索各种可能的行走方式的合理性和有效性。

在“OroBOT”的帮助下,研究人员发现,与一般的非羊膜四足动物相比,这种大型食草四足动物可能更偏向于直立行走方式。因此团队提出,这种先进的运动方式的演化时间,比人们此前预期的更早。

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