Найти в Дзене
Хайтек

Физики раскрыли секрет ходьбы многоногих существ, сравнивая муравьев с роботом

   An overhead shot of red ants on the steel blue pipe taken next to Doi Tao Lake, Thailand, Asia Александр Шереметьев
An overhead shot of red ants on the steel blue pipe taken next to Doi Tao Lake, Thailand, Asia Александр Шереметьев

Исследователи изучили ходьбу муравьев и многоногих роботов. В процессе они обнаружили новую математическую взаимосвязь между ходьбой, прыжками, скольжением и плаванием в вязких жидкостях для многоногих животных и ботов. Это открытие существенно упростит моделирование и конструирование многоногих роботов.

Команда изучила несколько колоний аргентинских муравьев в Калифорнийском университете в Сан-Диего и два разных типа многоногих роботов в Мичиганском университете. Для исследования ученые использовали специальный алгоритм, который превращает сложные движения тела в формы. Он устанавливает взаимосвязь между тем, в какой позе находится объект и куда он будет двигаться дальше.

Исследователи обнаружили, что одни и те же алгоритмы могут применяться как к муравьям, так и к двум разным типам роботов. Математические модели, которые использовали исследователи не новые. Ранее они применялись для описания скольжения и плавания в вязких жидкостях. Оказалось, что ходьба многоногих существ, в которой мало скользящих движений, также хорошо описывается этими формулами.

Например, количество скользящих движений у аргентинских муравьев составляет всего около 4,7% от общего количества движений. У роботов он может быть несколько больше в зависимости от конструкции. Вне зависимости от этого, модель во всех случаях хорошо предсказывает движения. Кроме того, те же самые правила применяются от насекомых миллиметрового размера, таких как муравьи, к роботам метрового размера.

Исследователи полагают, что это открытие обеспечивает универсальную модель определения местоположения, которая применяется всякий раз, когда в движении преобладает трение с окружающей средой. Авторы исследования полагают, что новый подход найдет применение в проектировании роботов и планировании движения. Кроме того, он дает представление об эволюции и управлении передвижением ног у живых существ.

Читать далее:

НАСА показало, как выглядит будущее Солнечной системы

Физики охладили атомы до рекордной температуры. Они в миллиарды раз холоднее космоса

Исследователи объяснили, почему Индия и Азия столкнулись очень быстро