“第五条腿”有多大的威力？

近日在《通讯生物学》杂志发表的一篇论文表明，壁虎虽没有飞行器官，但也能滑翔。其中，它的尾巴起着关键作用。

Ardian Jusufi与机器壁虎

壁虎身手敏捷，脚上有高度特化的粘附系统，可以轻松地在光滑的垂直表面甚至天花板上爬行。近日在《通讯生物学》杂志发表的一篇论文表明，壁虎虽没有飞行器官，但也能滑翔。其中，它的尾巴起着关键作用。

德国马克斯·普朗克智能系统研究所、美国锡耶纳学院以及加州大学伯克利分校的研究人员将一种能够滑翔的蝎尾蜥虎（Hemidactylus platyurus）作为研究对象，它们可以从一个树干跳到邻近的树干上，躲避捕食者。当树干距离很近时，它们甚至不用减速。在经历了一次无制动碰撞后，它仍能承受这种猛烈撞击，这点令人震惊。

研究发起者Ardian Jusufi重点探索了尾巴对蝎尾蜥虎短距离滑翔时的影响。高速摄像机显示，有尾巴的蝎尾蜥虎从7米高的平台跳下后，稳稳地落在了树干上，然后迅速跑走，仿佛无事发生；没有尾巴的个体则恰恰相反，在撞击后便从树干掉下。

从视频中可以看到，蜥虎通过将躯干向后弯曲100度来缓冲撞击。在身体后仰的同时，前肢脱离，只有后肢紧紧抓住树干。这种身体后仰的行为可以耗散能量，因为此时尾巴用力抵住了树干，而没有尾巴的个体则无法做到。研究人员认为尾巴就像是蜥虎的第五条腿，有助于它们在撞击后保持稳定。

随后，科研人员移步实验室，用机器壁虎展开进一步测试。当前肢撞击到表面时，机器壁虎会按程序弯曲尾巴，就像Jusufi之前观察到的蜥虎反射行为一样。处理信息的微控制器安装在机器壁虎的肩部，这一撞击信号激活了控制肌腱的电机，将尾部推向墙壁以减缓躯干后仰的速度。

研究人员检测了机器壁虎前肢和后肢承受的冲击力，发现尾巴越长，将后肢拽离表面的拉力就越小。后肢承受的拉力越小，机器壁虎就越容易抓住物体表面。然而，如果没有尾巴，后肢承受的拉力就会非常大，壁虎将无法抓紧墙面，从而弹开并跌落。这个实验证实了科学家们的猜想，或将对机器人着陆作出重大贡献。

Jusufi说：“我们揭示了一种难以置信的行为，表明蜥虎尾巴的作用完全被低估了。此前，尾巴被认为是在快速爬墙时用于保持抓地力，我们的研究表明，蝎尾蜥虎拓展了尾巴的功能，将其用于提高自己的着陆成功率。”

编译：灯丝 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《通讯生物学》

期刊编号：2399-3642

原文链接：https://techxplore.com/news/2021-09-soft-perching-robot-validates-benefit.html

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