来源:互联网2026-06-22 16:07:20 热度:

当机器人像鱼一样“上岸” |《自然-通讯》论文

AI中国网 https://www.cnaiplus.com

导读:《自然-通讯》的一篇论文The undulating tripod gait as a model of the locomotion of walking fish报道了一种仿生机器人,用于展示为何有些鱼类可以在陆地上行走。这一演示或可提供见解,阐明数百万年前最初的陆地脊椎动物如何上岸并适应新环境。一些现生鱼类如多鳍鱼(bichirs)、鲇鱼(catfish)和肺鱼(lungfish)能在陆地上行走。过去的观察表明,尽管它们的鳍和身体形状 ......

《自然-通讯》的一篇论文The undulating tripod gait as a model of the locomotion of walking fish报道了一种仿生机器人,用于展示为何有些鱼类可以在陆地上行走。这一演示或可提供见解,阐明数百万年前最初的陆地脊椎动物如何上岸并适应新环境。

一些现生鱼类如多鳍鱼(bichirs)、鲇鱼(catfish)和肺鱼(lungfish)能在陆地上行走。过去的观察表明,尽管它们的鳍和身体形状各异,这些物种都采用大致相似的移动方式,包括利用尾部推动身体前进,同时用两个前鳍提供稳定性和支撑。作者称之为“起伏式三脚步态(undulating tripod gait)”。虽然动物的游泳和陆地行走都已得到充分研究,但陆地鱼类的移动模式主要基于物种特异的观察,导致难以确定统一的原理。

Michael Ishida 和同事根据塞内加尔多鳍鱼(Polypterus senegalus)和其他“会走路的鱼”的运动特征,制作了一个计算机模型。模拟显示,这些物种遵循同样的运动原理:用前鳍或头部锚定身体,用尾部围绕该锚点推动身体向前。在与塞内加尔多鳍鱼的条件高度吻合的情况下,行走速度最快且效率最高。作者随后制作了一个实体机器人验证这些结果,计算机和机器人模型都表明,这种步态在各种体型下均可有效运作。研究结果表明,鱼类有效的步态可能源于简单协调身体弯曲和地面接触,无需特化肢体。作者还认为这一步行方式的趋同可能显示出不同物种共同面临的机械限制,而非共同的祖先关系。

在形态各异的物种中识别出共同的机械特征,可能对重建最早的陆生脊椎动物的运动方式有着重要意义。

当机器人像鱼一样“上岸” |《自然-通讯》论文

研究发现,作为趋同进化的结果,起伏式三脚步态存在于亲缘关系较远的鱼类类群中。图片来自论文

Nature Communications

DOI: 10.1038/s41467-026-73111-2

扫码阅读论文原文

当机器人像鱼一样“上岸” |《自然-通讯》论文

作为该领域第一本高度精选型的多学科纯 OA 期刊,《自然-通讯》(Nature Communications)于 2010 年推出,通过由内部专业编辑团队管理的快速而严格的同行评审流程,致力于发表生物、健康、物理、化学、地球、社会、数学、应用和工程科学等各个领域的高质量研究成果。自诞生伊始,《自然-通讯》就以发表“对各领域专家有重要意义、严谨而全面的论文”为使命。它为所发表的研究提供了很高的知名度、广泛的读者群体、高效的同行评审和快速的出版。根据科睿唯安 025 JCR,《自然-通讯》已成为引用量位居全球第一的学术期刊。

当机器人像鱼一样“上岸” |《自然-通讯》论文

AI中国网 https://www.cnaiplus.com

本文网址:

欢迎关注微信公众号:人工智能报;合作及投稿请联系:editor@cnaiplus.com

AI中国号...

关注微信公众号,了解最新精彩内容