The M4 Robot: Transforming Mobility for Various Terrains
The Wheel vs. Leg Debate
在追隨機器人領域的發展時，您一定不可避免地遇到過輪子與腿之間的辯論。例如，為什麼倉庫應該選擇具有腿部的 Digit 機器人，而不是具有滾輪的 Locus 系統？而當談到處理高貨架時，近期對庫存自動化的興趣也引發了不同的辯論，即使用無人機還是滾輪系統。機器人通常是根據單一目的來建造的。這意味著它們擅長做一件事情（希望如此），但是將新技能教給現有的機器人並不容易。當硬體具有固有的約束時，軟體和人工智慧的發展只能有限。同時建造通用甚至多用途的系統也要比想像的困難許多。
Nature as Inspiration
因此機器人學家正在照常尋求大自然的靈感。畢竟，動物和人類在需要的時候通常非常擅長適應。今年六月底發表在《自然》期刊上的一篇論文，詳細介紹了多模態機動性機器人系統（Multi-Modal Mobility Morphobot）。由於該名稱有點絕口難念，聽起來像一個八十年代末期《忍者龜》替代品，我們將遵循作者的指引，簡稱為 M4。這篇論文介紹了不同生物的啟示，例如海獅用鰭遊泳和行走的特性、狐獴用後腿觀察危險以及陸禽鵪鶉（一種主要生活於亞洲和歐洲的鷓鴣）在行走斜坡時利用翅膀來保持平衡。M4 的核心是由碳纖維和 3D 列印零件製成的可變形主體，包括四個類似四旋翼的旋翼，同時也可充當輪子。
Adaptability and Versatility
論文作者寫道：“為了證實 M4 具備所聲稱的機動性可塑性，我們進行了數個實驗，包括：輪式移動、飛行、MIP（特異定界原理，Motion Intelligence Process，混沌運動學理論），蹲下、物體操控、四足行走、斜坡上的增推式 MIP 以及跳過大型障礙物。”除了根據地形進行特定形態的適應外，還有其他因素在起作用。例如，飛行是爬坡的最直接方式，但需要比滾動更多的動力。在這種情況下，系統同時使用滾動和飛航模式：在兩個輪子上向上滾動坡道，同時兩個旋翼協助移動（如陸禽鵪鶉所示）。
Applications and Future Potential
這是一種聰明的設計，儘管在很多情況下可能過於複雜了。有很多工只需要輪子、旋翼或腿就可以完成得很好。該團隊指出搜救任務是 M4 的潛在應用之一，尤其是在自然災害（如地震和洪水）之後。“在像洪水這樣的特殊事件之後，可能會帶來破壞景觀的其他事件，”該論文指出：“颶風可能會對道路和建築物造成水災和風災。或者，山體滑坡可能引起大型巖石塊下滑，堵塞河流，形成洪水。在這些情況下，M4 可以充分利用其多功能性，在搜救任務中滿足各種不同的需求。”
結語
總之 M4 機器人是一個能夠根據地貌變化在陸地、空中和海洋上漫遊的系統。它的可塑性和多功能性使其成為應對各種任務和挑戰的理想選擇。然而我們同樣應該謹慎分析，確保是否需要在所有情況下都使用如此複雜的系統。在許多情況下，單一模式的機器人也能夠完成工作。當遇到需要適應不同地形和環境的特殊任務時，像 M4 這樣具有多重模式的機器人將會發揮其優勢。未來的應用中，我們期待看到 M4 機器人在搜救、勘探和戰術作戰等領域發揮作用，為我們帶來更大的安全和便利。
