2013-01-04 中国江苏网
机器蛇外形酷似活蛇。
同学们在对机器蛇进行试验。
机器蛇是经过多次试验才成功面世的成果。
中国江苏网1月4日讯(通讯员 谢静娴 记者 赵筱青)16节关节串连起一米多长的身体，没有轮子，却可以扭动“身体”，向前“爬”甚至横着“爬”——由东南大学成贤学院学生历时两年发明的蛇形机器人近日新鲜出炉。和普通机器人不同，遇到障碍时，机器蛇不会避开，而是攀越障碍物，“蛇头”将装有探测器和摄像头，用于探测、搜查的现场勘察。
受地震启发设计蛇形机器人
地震灾害发生后，被埋在废墟下的生命很难发现，“如果有能穿越乱石的机器人，也许就可以发现废墟下的生命迹象，营救出更多的人！”两年前，学生们经过商量后便有了这样的想法——发明一个越障能力强的机器人。学生们申请到了江苏省大学生实践创新训练项目，在杨垿、张志鹏老师的指导下，开始了蛇形机器人的研制。
蛇形机器人的研制从设计到组装全部由学生自主完成，先后有两批学生参与。东南大学机械学院副教授、东南大学成贤学院电子竞赛和电子创新活动技术顾问杨垿介绍，“大多数机器人遇到障碍物都会避开，但蛇形机器人却可以越过障碍物，它可以根据地形地貌的变化，自动改变身体形态，在一些恶劣而复杂的地理环境中尤为实用。因此，这个机器人还有个名字——叫做‘自重构机器人’。
没有脚的“蛇”，蠕动前进
在实验室内，记者见到了机器蛇，由16节“关节”组成，总长1.36米，“体重”3斤左右。
项目负责人机械工程系机电一体化专业孙环波启动机器人，只见蛇开始弯曲身体，再伸展开来，如此重复动作，蛇的弯曲幅度不断变化,体形像水的波纹向前移动,整个”蛇”蜿蜒前进。同时，通过不停的蠕动，可以像螃蟹一样横着爬行。
蛇没有脚，但爬行速度却很快。它是自然界具有最多运动形态的生物，可以通过蠕动或横波运动前进。项目负责人机械工程系机电一体化专业孙环波解释，和壁虎机器人等相似，蛇形机器人也是仿生机器人的一种，为了获得蛇非凡的越障运动能力，因此机器人一定要和蛇高度仿真。在制作机器人前，学生们查阅了大量的资料，观察研究了大量的视频，从而了解蛇的运动习性和它运动原理。
“机器人之所以能前进，是因为在弯曲伸缩中会产生两种大小不同的摩擦力，机器人就是借助这两种摩擦力的差值作为牵引力，以此实现向前运动。”杨垿老师介绍。
未来可用于搜救、探测、侦查
目前蛇形机器人的研制中遇到的最大难题就是能量供给，杨垿老师坦言，“蛇形机器人由16个关节组成，每个关节安装了两个电机，耗电量很大，如果安装蓄电池，重量太大且受体积所限，目前还只能拖着长长的电线。要实现爬树这种三维越障、长时间工作等功能，则需要更大的动力供给。所以完全摆脱后拖导线非常困难。这也是困扰科学家们的难题。”
“我们还将对机器人进行进一步的改进。”杨垿老师介绍，在前行和侧方位移动的基础上，要实现蛇的三维运动，让它能爬坡、抬头、上树。最终目标是实现自适应自重构的运动模式。
孙环波还告诉记者，在不久的将来，蛇形机器人的用途甚广。在自然灾害中，蛇形机器人可以在复杂地形中工作，进行各种勘测、搜救工作，还可以进行未知行星表面探测。“穿上”防水外套，还可以在水下工作。将蛇的体积缩小，变成蛇形手臂，协助医生为病人作手术。