對快速蟑螂的見解可以幫助教導機器人行走

以蟑螂為例，科隆的動物學家Tom Weihmann博士和他的團隊能夠證明快速運行的昆蟲會以中速改變他們的步態。以前只在快速哺乳動物中觀察到這種行為。這種步態的變化類似于馬從trop變為疾馳的方式。該研究的結果現已發表在“ 動物學前沿 ”雜志上。

“我特別驚訝的是，穩定動物運動的機制的變化與腿部協調的變化密切相關”，Weihmann指出。昆蟲的慢速運行非常穩定，因為它的重心很低，三條腿總是以協調的方式運動。研究表明，高速和光滑表面的步態變化伴隨著靜態到動態穩定的變化。這最大限度地減少了中樞神經系統控制運動的需要，同時獲得了高能效。

“這一發現不僅對昆蟲和其他節肢動物的行為和生態有著深遠的影響，”Weihmann說。“我們的結果也有助于解決我們在機器人運動中仍然遇到的一些問題。”

具有腿的機器人通常具有比具有輪子的機器人更好的越野移動性。然而，特別是在高運行速度下，機器人耗費了大量能量 - 與許多動物相比。因此，蟑螂的運動模式可能有助于找到一種解決方案，讓機器人以可接受的能量消耗高速運行。Weihmann解釋說，“在災后，火星或其他星球上可以在地球上使用的腿部機器人通常以昆蟲為模型”。“使機器人腿部的協調模式適應快速運行的蟑螂的協調模式，可以幫助機器人更有效地利用能量，從而提高其在惡劣環境中的耐力。”

科學家們利用有機體Nauphoeta cinerea來研究它在光滑和不光滑表面上的運動。結果表明，在高速下，動物以同步的方式降低了它們的腿移動的程度。這使他們能夠避免協調中斷或甚至在光滑的表面上跌落。