加州大學伯克利分校的狐松鼠、儀器和實驗者。

松鼠可在樹冠中輕鬆穿梭，從一根樹枝跳到另一根樹枝，利用敏捷的動作躲避捕食者。如果我們能瞭解松鼠如何評估自己的跳躍能力，或許就能使機器人更靈活地在不同環境中移動，執行難度更高的任務（比如在倒塌建築的廢墟中尋找倖存者）。

美國加州大學伯克利分校的生物學家Robert Full試圖解決一個更難的問題：松鼠如何決定是否跳躍？如何評估自身的生物學能力能否支援安全著陸？近日，Full團隊在《科學》雜誌上發文稱，他們透過實驗量化了松鼠如何學習從不同型別的"跳臺"起跳，如何根據起跳質量在半空中改變身體方向，以及如何根據降落樹枝實時改變著陸動作。

這項實驗在加州大學伯克利分校的桉樹林中進行，研究人員誘使狐松鼠進入簡單的模擬環境，它們必須決定跳躍"溝壑"吃花生還是放棄。結果表明，樹枝越脆弱（或越光滑），松鼠就越謹慎，但它們只做了幾次嘗試就適應了不同的規則。

Hunt說："當它們跳躍時，會權衡樹枝彈性和跳躍距離，從而決定從哪裡起跳。當它們遇到具有新力學特性的樹枝時，會在幾次跳躍嘗試中調整起跳機制。這種行為上的靈活效能夠適應跳躍著陸時的力學和幾何學，對於精準降落非常重要。"

不過，松鼠難以精確衡量起跳樹枝的彎曲度和跳躍距離。事實上，在決定是否跳躍時，樹枝的可塑性比間隙距離重要6倍。這可能是因為松鼠知道，如果計算錯誤，鋒利的爪子還能拯救它們。"松鼠並不總能取得最好的成績，但只需要足夠好就行了。如果它們跳偏了，質心沒有擊中著陸樹枝，也能夠抓住樹枝，肯定不會掉下來。"Hunt說。

這就是松鼠尋找最佳跳躍策略時，探索和創新發揮作用的地方。"如果騰空而起時速度過快或過慢，松鼠可以使用各種著陸動作來補償。如果跳得太遠，就繞著樹枝向前滾；如果跳得太近，就用前腿著陸，然後在下搖擺，把自己拉到著陸樹枝的頂部。這種自動適應的規劃行為、學習控制和反應穩定動作的結合，能夠幫助松鼠在樹枝間快速移動且不會掉落。"Hunt說。

有趣的是，在複雜的跳躍過程中，松鼠通常會調整身體方向，藉助垂直表面蹬向目的地，就像人類的跑酷運動一樣。

編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊編號：0036-8075

原文連結：https://phys.org/news/2021-08-squirrels-parkour-feats-agility.html