Гексаподи навчилися ходити ефективніше живих комах

Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни і Лозаннського університету виявили, що шестиногі роботи замість запозичення ходи у комах можуть більш ефективно переставляти ноги при горизонтальному пересуванні. Дослідження опубліковано в.


При проектуванні крокових роботів розробники нерідко надихаються готовими рішеннями в природі. Наприклад, гексаподи (шестиногі роботи) найчастіше використовують трипедальну походку, запозичену у комах - одночасно переставляються дві ноги з одного боку тулуба і одна нога з іншого боку. У новій статті вчені спробували з'ясувати, чи існує більш оптимальна походка для роботів і від чого залежить походка у живих комах.


Спочатку автори дослідження протестували можливі зміни ходи комах і роботів, змоделювавши їх у симуляторі. Випробувавши модель мухи і гексапода, вчені дійшли висновку, що вся справа в адгезії ніг комах. Виявилося, що при горизонтальному пересуванні швидше біпедальна походка (поверхні стосуються тільки дві ноги одночасно). Якщо ж додати «підошви», що чіпляються за поверхню, - що актуально, наприклад, при пересуванні вертикальними поверхнями, - то трипедальна походка, яка використовується комахами, стає ефективнішою.

Щоб перевірити власні розрахунки дослідники взяли шестиногого робота і протестували швидкість пересування з різною ходою. Виявилося, що в середньому робот на рівній поверхні рухається біпедальною походкою на 25 відсотків швидше, ніж при постановці на землю трьох ніг одночасно.

Вчені також вирішили протестувати вплив адгезії на похідку комах, для чого зробили мухам слизькі полімерні «черевики», що покривають ноги. З'ясувалося, що мухи в такому випадку починають адаптуватися під зміну адгезії і на горизонтальній поверхні замість трипедальної ходи починають намагатися ставити тільки дві ноги одночасно, що, в свою чергу, підтвердило результати, отримані на симуляторі - адгезія безпосередньо впливає на ефективність походки.

З походкою гексаподів експериментували і раніше - в 2015 році міжнародна група розробників з Франції і США навчила шестиногих роботів кульгати, пристосовуючись до пошкоджених кінцівок. В результаті після втрати контролю над однією з «ніг» робот через 40 секунд навчання «методом проб і помилок» відновив до 96% від своєї початкової швидкості.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND