游泳是自然界中各種規(guī)模的許多生物所采用的一種運(yùn)動(dòng)形式。具有較小質(zhì)量的微生物在介質(zhì)中會(huì)遇到粘性力的支配，因此要求其形狀不隨時(shí)間變化，以實(shí)現(xiàn)與流體力學(xué)一致的流體推進(jìn)。為了克服這一挑戰(zhàn)，Euglena家族的單細(xì)胞鞭毛進(jìn)化了一種稱為“真骨類運(yùn)動(dòng)”的特征運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)使人體顯著改變形狀，使生物能夠在粘性流體和微小空間中導(dǎo)航。這種改變身體形狀并在受限空間和混亂環(huán)境中移動(dòng)的能力在工程仿生機(jī)器人中特別具有吸引力。

受串珠類的啟發(fā)，克里希納·馬納斯維·迪古瑪?shù)?Krishna Manaswi Digumarti)和工程與數(shù)學(xué)系的同事們介紹了多段式軟機(jī)器人EuMoBot的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。仿生機(jī)器人可以復(fù)制較大的身體變形以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家設(shè)計(jì)了兩個(gè)大小不同的機(jī)器人，以使其內(nèi)部體積恒定。該工程規(guī)程利用充滿流體的彈性腔體的超彈性來(lái)復(fù)制類鷹嘴類動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。在這兩個(gè)中，較小的機(jī)器人每個(gè)周期以1/5體長(zhǎng)的速度移動(dòng)，而較大的機(jī)器人每個(gè)周期以1/10體長(zhǎng)的速度移動(dòng)。研究表明仿生機(jī)器人是多么柔軟 可以用來(lái)改變形狀和復(fù)制生物運(yùn)動(dòng)，同時(shí)充當(dāng)研究仿生機(jī)器人的工具。

科學(xué)家們還提出了一種基于橢圓傅立葉描述符的定量方法，以表征和比較機(jī)器人的形狀及其生物學(xué)上的類鷹嘴豆形生物。結(jié)果表明形狀相似度達(dá)到85%，表明該工程技術(shù)可用于開(kāi)發(fā)微型機(jī)器人。該方法使科學(xué)家能夠了解非線性，動(dòng)態(tài)軟機(jī)器人中形狀的演變，這些機(jī)器人沒(méi)有特定的形狀可以建模。該研究的結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì)接口雜志》上。