研究人員希望探究松鼠在枝頭靈活跳躍而不墜落的奧秘

據(jù)外媒報道，美陸軍正與加州大學合作解析松鼠奔跑跳躍能力背后的奧秘，希望從中獲得研發(fā)“跑酷”智能機器人的靈感。

報道稱，加州大學研究人員在一篇論文中針對松鼠如何決定跑跳、如何評估自身能否完成跑跳過程以及如何進行著陸等問題進行研究，并展示了相關試驗數(shù)據(jù)和結果。這項試驗是在樹林間進行的，研究人員利用堅果等食物誘導松鼠進行測試，觀察和記錄它們奔跑、跳躍的情況。通過高速攝像機記錄顯示，松鼠在樹林間奔跑或跳躍時，會很快適應并利用周邊環(huán)境完成跳躍并著陸。在相同條件下，松鼠通過多次重復跳躍，整個過程會完成得越來越好。

報道稱，通過分析試驗數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，松鼠之所以能在叢林間奔跑跳躍，主要仰賴以下特性。一是實時決策。松鼠在每一次跑跳中均需判斷起跳點（如樹枝）的柔韌度，起跳位置和時機，以及與著陸點的間距等。松鼠能否在瞬間作出關乎生死的正確決定，源自如本能反應般運用各種跑跳動作，以及從過去經(jīng)歷中學到的經(jīng)驗。二是利用環(huán)境，主要指評估和利用周圍環(huán)境條件。為覓食和躲避天敵，松鼠會在復雜的叢林環(huán)境中穿梭跳躍，這就需要充分利用周邊環(huán)境，甚至瞬時通過垂直物體表面借力，擴大跑跳活動范圍。三是極限動作。松鼠特有的身體構造，使其能完成很多特技般的跑跳動作，即使落地姿態(tài)失衡，也能很快恢復正常。

研究人員認為，松鼠在不同外部條件下能快速奔跑跳躍的主要原因是，松鼠的適應性規(guī)劃能力、自控行為和反應性穩(wěn)定動作的結合，能確保它們快速移動而不墜落。它們在評估周圍環(huán)境和跳躍距離后，能在困難與實力之間找到平衡點，并在面臨越來越困難的挑戰(zhàn)時“創(chuàng)造性”地作出跑跳極限動作。換句話說，松鼠的生物力學指征和對環(huán)境認知的相互作用，使其能不斷學習和掌握新的跑跳策略。研究人員希望通過研究松鼠跑跳中保持平衡性和敏捷性的生物學奧秘，探索在叢林和其他復雜地形條件下高效運動的一般原理，進而推動智能機器人自主“跑酷”能力發(fā)展。

這項研究獲得美陸軍研究辦公室等機構的資助，旨在模擬松鼠認知和決策過程，尋找控制智能機器人在復雜環(huán)境中快速、敏捷移動的靈感。未來，此類智能機器人可用于在建筑物廢墟中尋找幸存者或快速接近威脅環(huán)境。

來源：中國國防報