OroBOT仿真机器人进军考古界打码机
2022-07-13 17:10:17 战锤机械网
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。