หุ่นยนต์งู หรือเรียกอีกอย่างว่าหุ่นยนต์งู เป็นหุ่นยนต์ชีวภาพ ที่มีรูปร่างคล้ายงู[ ^{1 ] หุ่น}ยนต์งูมีประโยชน์ใช้สอยคล้ายกับหุ่นยนต์อ่อนนุ่ม บางประเภท ^{[ 2 ]}

หุ่นยนต์งูสามารถมีขนาดและการออกแบบที่แตกต่างกันอย่างมาก อัตราส่วนหน้าตัดต่อความยาวที่เล็กทำให้พวกมันสามารถเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่แคบๆ ได้ ความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างทำให้พวกมันสามารถเดินทางข้ามภูมิประเทศที่หลากหลายได้^{[ 3 ]}

หุ่นยนต์งูมักถูกออกแบบโดยการเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ที่เป็นอิสระหลายส่วนเข้าด้วยกัน ซึ่งทำให้เกิดความซ้ำซ้อนและช่วยให้สามารถทำงานต่อไปได้แม้ว่าบางส่วนจะเสียหายก็ตาม หุ่นยนต์งูได้รับการเสนอแนะสำหรับการใช้งานจริงหลายประเภท^{[ 4 ] [ 5 ]}

หุ่นยนต์งูแตกต่างจากหุ่นยนต์แขนงูตรงที่ หุ่นยนต์งูมักจะมีระบบครบวงจรในตัว ในขณะที่หุ่นยนต์แขนงูมักจะมีกลไกแยกจากตัวแขนเอง อาจเชื่อมต่อกับระบบที่ใหญ่กว่า

ด้วยการเลียนแบบการเคลื่อนที่ของงู หุ่นยนต์งูสามารถนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่หุ่นยนต์แบบดั้งเดิมหรือคนงานอาจพบว่าทำได้ยากหรือไม่สามารถทำได้อย่างปลอดภัย^{[ 6 ]}หุ่นยนต์งูได้รับการพิจารณาสำหรับการใช้งานดังต่อไปนี้:

• การค้นหาและกู้ภัย : หุ่นยนต์งูถูกนำไปใช้ในการค้นหาและกู้ภัยหลังจากเกิดแผ่นดินไหวในเม็กซิโกซิตี้เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2560 ^{[ 7 ]}
• การตรวจสอบและการบำรุงรักษา : หุ่นยนต์เหล่านี้ยังสามารถใช้ในการตรวจสอบพื้นที่ที่เข้าถึงยาก เช่น ท่อ ท่อส่ง สะพาน และองค์ประกอบโครงสร้างพื้นฐานอื่นๆ^{[ 7 ]}
• การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ : ในเทคโนโลยีทางการแพทย์ มีการพัฒนา Snakebot เวอร์ชันขนาดเล็กสำหรับขั้นตอนการส่องกล้องและการผ่าตัดเล็ก^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น Snakebot ทางการแพทย์ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellonซึ่งสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ อวัยวะภายในช่องอกของมนุษย์ได้^{[ 9 ]}
• ด้านการทหารและการเฝ้าระวัง : เนื่องจากความสามารถในการเคลื่อนไหวที่เงียบและคล่องแคล่ว หุ่นยนต์งูจึงถูกนำมาพิจารณาสำหรับการใช้งานด้านการลาดตระเวนและการเฝ้าระวังในด้านการทหารและการป้องกันประเทศ
• การสำรวจอวกาศ : หน่วยงานอวกาศกำลังสำรวจการใช้หุ่นยนต์งูเพื่อนำทางในภูมิประเทศนอกโลก เช่น พื้นผิวที่เป็นหินและไม่เรียบของดาวอังคารหรือดวงจันทร์^{[ 10 ] [ 11 ]}รวมถึงหลุมอุกกาบาตที่ลาดชัน^{[ 12 ]}แตกต่างจากยานสำรวจแบบดั้งเดิมที่อาจติดอยู่กับพื้นดินที่ไม่เรียบ หุ่นยนต์งูสามารถปรับตัวให้เข้ากับภูมิประเทศที่ท้าทายได้ โดยเลื้อยไปบนหินหรือบีบตัวเข้าไปในรอยแตกเพื่อรวบรวมข้อมูลในสถานที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ตัวอย่างเช่นExobiology Extant Life Surveyorที่ออกแบบมาเพื่อสำรวจพื้นผิวและมหาสมุทรของเอนเซลาดัส ดวงจันทร์ของดาวเสาร์^{[ 13 ]}

หุ่นยนต์งูแบบดั้งเดิมเคลื่อนที่โดยการเปลี่ยนรูปร่างของร่างกาย คล้ายกับงูจริง มีการสร้างหุ่นยนต์งูหลายแบบที่ใช้ล้อหรือตีนตะขาบในการเคลื่อนที่ ยังไม่มีหุ่นยนต์งูใดที่จำลองการเคลื่อนที่ของงูจริงได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้คิดค้นวิธีการเคลื่อนที่แบบใหม่ที่ไม่เกิดขึ้นในธรรมชาติ เช่น การสลับระหว่างการเลื้อยและการกลิ้งตามประเภทของพื้นผิว^{[ 14 ]}

ในการวิจัยหุ่นยนต์งู รูปแบบ การเดินคือโหมดการเคลื่อนที่แบบเป็นคาบ การ เคลื่อนที่ แบบเลื้อยข้างและการเคลื่อนที่แบบคลื่นด้านข้างต่างก็เป็นตัวอย่างของรูปแบบการเดิน รูปแบบการเดินของหุ่นยนต์งูมักได้รับการออกแบบโดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงคาบของรูปร่างของหุ่นยนต์ ตัวอย่างเช่นหนอนผีเสื้อเคลื่อนที่โดยการเปลี่ยนรูปร่างของร่างกายให้เข้ากับคลื่นไซน์ ในทำนองเดียวกัน หุ่นยนต์งูสามารถเคลื่อนที่ได้โดยการปรับรูปร่างให้เข้ากับฟังก์ชันคาบต่างๆ^{[ 15 ]}

งูหางกระดิ่งไซด์วินเดอร์สามารถปีนขึ้นเนินทรายได้โดยการเพิ่มส่วนของลำตัวที่สัมผัสกับทรายให้เข้ากับแรงยืดหยุ่นที่ลดลงของทรายที่ลาดเอียง ทำให้พวกมันสามารถปีนขึ้นเนินทรายได้สูงสุดโดยไม่ลื่นไถล^{[ 16 ]}หุ่นยนต์งูที่เลื้อยไปด้านข้างสามารถจำลองการปีนขึ้นนี้ได้^{[ 16 ]}

ปัจจุบัน วิศวกรที่ศูนย์วิจัย NASA Ames กำลังวิจัย Snakebots ในฐานะ หุ่นยนต์สำรวจระหว่างดาวเคราะห์ ชนิดใหม่ นอกจากนี้ NASAยังกำลังพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับ Snakebots เพื่อให้พวกมันสามารถเรียนรู้จากประสบการณ์ในการปีนป่ายสิ่งกีดขวางและจดจำเทคนิคต่างๆ^{[ 17 ]}

หุ่นยนต์งูยังได้รับการพัฒนาเพื่อ วัตถุประสงค์ ในการค้นหาและช่วยเหลือที่ห้องปฏิบัติการไบโอโรโบติกส์ของมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน อีกด้วย ^{[ 18 ]}

• หุ่นยนต์แขนงู
• โรโบอา
• หุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีววิทยา §  การเคลื่อนที่แบบไร้แขนขา

• ROBOTNOR - ศูนย์วิทยาการหุ่นยนต์ขั้นสูงแห่งนอร์เวย์ที่ NTNU และ SINTEF
• หน้าเว็บของ SINTEF
• หุ่นยนต์งูของมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน
• หุ่นยนต์งูแบบโมดูลาร์
• หุ่นยนต์ OmniTread Serpentine ของมหาวิทยาลัยมิชิแกน
• วิธีการทำงานของ Snakebot
• งูหุ่นยนต์ของดร. กาวิน มิลเลอร์
• โครงการหุ่นยนต์งูเซอร์เพนโทรนิกส์
• หุ่นยนต์งูสุดอัศจรรย์ของมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน ปีนต้นไม้จริงได้สำเร็จ
• พรมแดนใหม่ถัดไปของปัญญาประดิษฐ์
• หุ่นยนต์งูว่ายน้ำสนีล