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【为了控制长期学习和疲劳，研究人员在去除壳后再次测试了未修改的动物】
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在实验中 ， 研究人员使用高速和标准成像来记录穿越光束障碍物场的蟑螂 ， 并分析来量化其穿越的运动路径 。 为了检验研究人员的体型假设 ， 研究人员进行了直接实验 ， 通过系统地添加一系列人造壳来改变蟑螂的体型 。 研究人员检查了身体形状的变化是否以及如何改变障碍穿越路径和表现 。 研究人员使用了一个物理模型 ， 一个六足机器人来进一步检验研究人员的假设 。
研究人员的动物发现为机器人更有效地穿越密集杂乱的障碍物提供了生物学灵感 。 最后 ， 研究人员开发了一个最小势能景观模型 ， 开始揭示运动形状在多分量地形相互作用中的重要性 。 研究人员设计并建造了一个设备来创建草状悬臂梁障碍物的实验室模型 ， 该模型允许精确控制和系统地改变梁障碍物的几何参数和机械性能模型梁轨道长一百八十厘米 ， 宽二十四厘米 ， 由铝支柱和丙烯酸构成 。
轨道中使用的光束由激光切割纸制造 。 通过修改激光切割图案来控制和改变光束宽度、厚度、横向间距 。 通过使用不同的纸张属性和调制梁尺寸来实现梁刚度和阻尼的控制和变化 。 光束高度、角度和前向的控制和变化船尾间距是通过修改两个插入梁的平行板和这两个盘子所在的两条轨道 。 为了进行动物实验 ， 研究人员使用薄卡片纸用于制造横梁 。 对于机器人实验 ， 研究人员使用厚卡片 。 机械测试表明模型梁的杨氏模量在研究人员通过直接测量发现的小草和细植物茎的自然范围内 ， 因此类似的刚度是由于它们相似的几何形状 。
在动物实验中 ， 研究人员挑战蟑螂通过一个梁障碍场 ， 该障碍场由三层垂直的高梁组成 ， 梁的高度超过动物体长的两倍 。 横向间距小于动物身体宽度的一半 ， 略小于动物站立高度 ， 但略大于动物没有腿的身体厚度 。 每个相邻层之间的前后间距小于动物体长的一半 。 在机器人实验中 ， 横梁障碍场由三层垂直的高横梁组成 。 梁比机器人身体长度的两倍高 ， 横向间距大于机器人的身体宽度 ， 但小于人造外壳的宽度 。
研究人员首先测试了未经修改的体型的动物 。 为了确定动物的体型是否以及如何影响其穿过光束障碍物的能力 ， 研究人员通过在动物的背侧依次添加具有以下形状的人造壳 ， 进一步测试了具有修改体型的相同个体：一个与动物身体相似的圆形圆锥体；一个扁平的椭圆来去除三维圆度；一个平面矩形以进一步降低二维圆度 。 最后 ， 为了控制长期学习和疲劳 ， 研究人员在去除壳后再次测试未修改的动物 。
在初步实验中 ， 研究人员随机排列了三个贝壳的呈现顺序 ， 但没有发现任何效果 。 通过在同一个人身上测试所有贝壳 ， 它们可以作为自己的对照 。 根据研究人员的假设 ， 盘状蟑螂的薄而圆的身体有助于其穿越三维、多分量地形的能力 ， 研究人员预测：在体形不变的情况下 ， 动物的越障性能将达到最大值；采用椭圆锥壳 ， 由于体积和表面摩擦增加 ， 横向性能会下降；用扁平的椭圆形和矩形 ， 随着圆度的降低和障碍物穿越路径的改变 ， 炮弹的性能将进一步下降 。
假设学习和疲劳可以忽略不计 ， 研究人员预计动物会在去除壳后恢复其障碍穿越路径和表现 。 在机器人实验中 ， 研究人员还通过添加与动物实验中相似形状的外骨骼壳来修改机器人的身体形状：一个椭圆形外壳 ， 一个扁平椭圆形外壳 ， 以及一个扁平矩形外壳 。 尽管所有的外壳都与机器人质量相当 ， 但添加它们并没有减慢机器人在平坦地面上的速度 。
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