直立蛇的姿勢控制

 (https://royalsocietypublishing.org/rsif/article/23/235/20250314/480507/Postural-control-in-an-upright-snake)

 姿勢及其控制是動物行為的基本方面，它體現了由肌肉力量驅動的感覺運動活動與由本體感覺和主動控制介導的環境反饋之間的複雜相互作用。蛇類及其姿態在脊椎動物中顯得特別獨特，這源自於它們纖細統一的體型、無四肢以及透過肌肉活動實現身體極強的變形能力。事實上，由於蛇類棲息於陸地、樹棲、水生甚至空中等多種環境中，它們的姿態、姿勢和運動方式反映了它們穿越這些不同環境所面臨的挑戰。

棕樹蛇和幼年蟒蛇就是一個極端的例子：它們幾乎可以直立行走，70%的體長都會懸空。這項研究量化了對這種行為的實驗觀察，並提出了一個簡化的姿勢穩定性理論框架，將蛇建模為一根由肌肉力量控制形狀的主動彈性絲。研究探索了兩種表徵實現特定姿勢所需肌肉的方法：本體感覺回饋（蛇感知並響應自身形狀）和控制理論優化方法（蛇最小化站立所需的能量消耗）。然後，研究也分析了蛇在直立姿勢下的動態穩定性。研究的結果建立了一個三維姿勢穩定性圖，該圖基於肌肉驅動和力量以及重力，與實驗觀察結果相符。除了對動物的姿態控製做出一般性預測外，我們的研究還提出了機器人模仿的設計原則。