受大自然启发的机器人系统可以帮助有效解决各种问题，从导航复杂的环境到作为团队无缝完成任务。近年来，机器人专家创造了越来越多的仿生系统，旨在复制包括蛇在内的各种动物的身体结构和运动。

与具有更传统身体结构的其他系统相比，蛇形机器人具有多种优势。由于其灵活的身体和滑动运动，它们可以到达原本难以进入的狭小且受限的区域，例如在管道、矿井和其他具有挑战性的环境中移动。

尽管具有潜力，但迄今为止蛇形机器人尚未成功大规模部署。这部分是由于在尝试有效调节这些系统的刚度以允许其执行所需的运动并高精度地到达目标位置时遇到的困难。

兰卡斯特大学、北京理工大学和北方工业大学的研究人员最近着手开发一种新的设计策略，可以帮助更好地调节蛇形机器人的刚度。他们提出的方法在《生物灵感与仿生学》杂志上概述，该方法被应用于开发具有20个自由度(DoF)的蛇形机械臂。

马楠、周哈琴及其同事在论文中写道：“蛇形机器人已广泛应用于具有挑战性的环境，例如密闭空间。”“然而，大多数现有的具有大长径比的蛇形机器人的刚度较低，这限制了它们的准确性和实用性。为了解决这个问题，本文提出了一种由新的综合刚度调节策略辅助的新型“宏观-微观”结构”。

该研究团队设计的宏微观结构可以提高蛇形机器人在地面和地下有限空间中导航时的定位精度。该结构配有新开发的综合策略来调节机器人的刚度，以及旨在估计误差的运动静力模型。

Ma、Zhou和他们的同事写道：“内部摩擦、缆索刚度随张力的变化，以及它们在不同配置下对蛇臂结构刚度的影响已被纳入模型中，以提高建模精度。”“最后，所提出的模型在物理原型和控制系统上进行了实验验证(误差：直线和曲线配置分别为4.3%和2.5%)。”

马、周和他们的同事利用他们提出的设计开发了一个原型系统，然后在一系列初步测试中对其进行了评估。他们的发现非常有希望，因为他们的策略使他们能够将驱动蛇形手臂运动的电缆张力平均调整183.4%。

未来，这项最新研究可以为开发性能更好的蛇形机器人系统提供信息，该系统可以更精确地进行调制，从而可以在复杂和高度受限的环境中更好地完成任务。事实证明，这些机器人对于在搜索和救援行动中协助人类特工、监测地下环境以及无数其他先进的现实应用具有极其重要的价值。