編譯／韋士塔

科學家不斷開發各種造型的機器人，以提升其功能及應用範圍；除了一般常見的人形，研究人員也仿效各種動物的外觀來製作機器人；目前，耶魯大學（ Yale University）和西切斯特大學（West Chester University）的工程師團隊，已開發出一款能夠變形以穿越陸地或水域的機械烏龜，希望這種機器人能幫助人類探索地勢險峻的地區及水底世界。

研究團隊使用仿生設計（biomimetic design），從動物的形態、移動方式汲取靈感，結合海龜、陸龜的重要物理特徵。研究人員表示，這種利用仿生設計製造的兩棲機器烏龜（ART）能在陸上、水中運作。

研究人員在發表於《自然》（Natural）期刊的報告表示：「動物們會依據他們主要棲息的環境，演化出不同的肢體結構，我們結合陸生及水生動物的特點，讓ART可變化形狀。這種海龜造型的軟質機器人不僅能在陸地上移動，其身體結構具有浮力，腿部還能變形為鰭狀，在水中游動。」

ART的四肢結構，內部為人造肌肉，外層則是一種具有可塑性的複合聚合物材料，在較冷的環境中變硬，溫度較高時會變得有延展性。當ART需要從陸上模式轉變為水中模式時，內置的加熱器會從內向外加熱四肢，使複合聚合物軟化。

接下來，機器龜的人造肌肉會膨脹，將扁平的鰭狀肢變成圓柱形的腿（這個變形程序也能反轉），隨後加熱器會關閉後1~2分鐘，讓腿部冷卻變硬，完成變形。如此一來，ART便具備在陸地行走及在水中游動的能力。ART的內部模塊化底盤接縫，則鋪設聚氯乙烯（PVC）管，防止水分滲入。

研究人員指出，ART在水中的移動速度最快可達每小時30公尺，在陸上的行動速度最快為每小時180公尺。相較於與其他生物，ART的移動速度並不快，例如：海龜游泳的速度可達每小時1800公尺，陸龜的行走速度約每小時580公尺。因此，研究人員正在調整ART的腿部運動模式，希望提升其移動速度，並提升ART的靈活度。

除了ART，麻省理工學院（MIT）的研究人員盧比奧（Alfonso Parra Rubio）也開發出一種結合軟性、剛性組件的鰻魚機器人，能夠適應不同的地形。

盧比奧表示：「這種蛇形機器人的構造是中空的模塊化架構，結合剛性及柔性元素，充分利用兩種特性的優點，可以在各種環境運作，不僅能提高移動速度，還可節省所需消耗的燃料、電力。此外，模塊化架構的設計，能讓使用者依照需求製作出不同的形狀及尺寸的機器人。」

研究人員說，海龜造型機器人、鰻魚機器人都是軟質機器人在外觀及功能方面的重大突破，若相關技術持續進步，將有助科學家在各種環境進行探索與生態監測。