Roboti De Sarpe! Mașinile De Slăbire Ar Putea Ajuta Eforturile De Căutare Și Salvare

{h1}

Pentru a obține roboții care se mișcă mai eficient în lumea reală, un grup de oameni de știință a studiat mișcarea rădăcinilor veninoase laterale.

Capacitatea unui șarpe de a crește dunele alunecoase de nisip ar putea inspira noile tehnologii pentru roboți care ar putea să îndeplinească misiuni de căutare și salvare, să efectueze inspecții ale deșeurilor periculoase și chiar să exploreze piramidele antice.

Un nou studiu a analizat raftlesnake sidewinder nord-american pentru locuința în deșert (Crotalus cerastes), o creatură mai cunoscută pentru mușcătura sa veninoasă decât mișcările sale grațioase. Dar acest șarpe poate urca pe pantele nisipoase fără a aluneca înapoi în partea de jos - un feat pe care puține specii de șarpe îl pot realiza.

Roboții snakelike, sau neliniști, intrigă oamenii de știință din mai multe motive. În primul rând, lipsa lor de picioare, roți sau șinele înseamnă că nu sunt adesea blocați în șanțuri sau reținute de denivelări în calea lor. De asemenea, ar putea fi folosite pentru a accesa zone la care nu pot ajunge alți roboți sau pentru a explora locuri care nu sunt sigure pentru oameni. [Biomimicry: 7 Clever Technologies Inspired by Nature]

Fundul lateral strălucitor

Pentru a arunca o privire mai atentă asupra subiecților lor studiați în direct, cercetătorii s-au îndreptat către Zoo Atlanta, unde au putut examina șase zăpadă de râpă. Au testat șerpii pe o masă înclinată special, acoperită cu nisip împachetat.

Au fost efectuate cincizeci și patru de încercări, fiecare dintre cei șase șerpi înclinându-se pe masa de nisip de nouă ori, de trei ori fiecare la diferite grade de abruptă. În timp ce șerpii își îndreptau drumul până la duna de nisip improvizat, camerele de mare viteză le urmăreau mișcările, luând notă exact de unde trupurile lor intrau în contact cu nisipul în timp ce se deplasau în sus.

Cercetătorii au descoperit că șerpii de pe laterale trăiesc la numele lor. Creaturile slabe au urcat înclinarea nisipoasă într-o mișcare laterală, cu capetele orientate spre vârful înclinării și restul corpurilor lor mișcându-se orizontal în sus. Cercetătorii au privit apoi mai atent modul în care acționarii laterali efectuează aceste mișcări complexe.

„Șerpii au avut tendința de a crește cantitatea de corp în contact cu suprafața în orice moment în timp, când aceștia erau în lateral, înclinând și unghiul de înclinare a crescut”, a spus Daniel Goldman, co-autor al studiului și profesor asociat de biomecanică. la Institutul Tehnologic din Georgia din Atlanta. Mai exact, șerpii au dublat cantitatea corpurilor lor care ating nisipul atunci când navighează panta, a adăugat el.

Robotul de șarpe Carnegie Mellon a stăpânit în cele din urmă arta de a înclina o pantă de nisip.

Robotul de șarpe Carnegie Mellon a stăpânit în cele din urmă arta de a înclina o pantă de nisip.

Iar părțile din corpul șarpelui care atingeau nisipul în timpul ascensiunii nu au alunecat niciodată înapoi pe versant, deoarece creatura a aplicat forța potrivită în mișcările sale, împiedicând nisipul de sub alunecare, a spus Goldman pentru WordsSideKick.com.

Roboti de sarpe

Pentru a-și folosi noua înțelegere a raportului lateral, Goldman și colegii săi au luat legătura cu Howie Choset, profesor la The Robotics Institute din Carnegie Mellon University din Pittsburgh. Choset, care dezvoltă de ani buni roboți neliniștiți, a dezvoltat deja un bot snakelike care funcționează bine atât în ​​laborator, cât și în situații reale. Cu toate acestea, mașina sa înclinată s-a confruntat cu o problemă particulară în timpul testelor de teren.

„Acești tipuri fac un robot lateral de ani buni pe o mare diversitate de substraturi, dar au avut multe probleme pe pârtiile nisipoase”, a spus Goldman.

Pentru a-l determina pe robot să se deplaseze pe dunele de nisip, cercetătorii au aplicat ceea ce știu acum despre modelele de mișcare a șobolanului. Au programat robotul astfel încât mai mult din corpul său să intre în contact cu pământul în timp ce alunecă în sus. De asemenea, au aplicat ceea ce au învățat despre forță, ceea ce permite robotului să-și mute greutatea în așa fel încât să se miște în sus pe nisip, fără să se rostogolească înapoi pe pantă.

Acum, când robotul de șarpe al lui Choset se poate deplasa pe un teren dificil, va fi mai bine echipat pentru a face față sarcinilor pe care a fost construit pentru a le face față.

"Întrucât acești roboți au o secțiune transversală îngustă și sunt relativ netede, se pot încadra în locuri la care oamenii și utilajele nu pot accesa altfel", a spus Choset pentru WordsSideKick.com.

De exemplu, acești roboți neliniștiți ar putea fi folosiți în timpul misiunilor de căutare și salvare, deoarece mașinile slithery se pot înghesui într-o clădire prăbușită și pot căuta persoane prinse în interior, fără a deranja structura compromisă. Botul de șarpe ar putea fi, de asemenea, trimis în containere care pot conține substanțe periculoase, cum ar fi deșeurile nucleare, pentru a preleva mostre și pentru a le raporta specialiștilor în domeniul hazmatului.

Choset a mai spus că aceste abilități de asfaltare robotică ar putea fi utile pe siturile arheologice. De exemplu, roboții ar putea fi folosiți într-o zi pentru a explora interiorul piramidelor sau mormintelor, a spus el.

Cercetarea reprezintă o colaborare esențială între biologi și robotici, a declarat Auke Ijspeert, șeful Laboratorului de Biorobotică din Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne (EPFL), care nu a fost implicat în noul studiu.

"Cred că este un proiect foarte interesant care a reușit să contribuie la cele două obiective ale bioroboticii", a spus Ijspeert pentru WordsSideKick.com.

„Pe de o parte, s-au inspirat din biologie pentru a proiecta metode de control mai bune pentru robot”, a spus Ijspeert. „Analizând modul în care se desfășoară lateralitatea într-un șarpe, în special cu pantele, au aflat strategia pe care animalul o folosește și, atunci când au testat-o ​​pe robot, ar putea îmbunătăți cu adevărat capacitățile de urcare ale robotului”.

Cercetătorii au atins, de asemenea, cel de-al doilea obiectiv al bioroboticii, acesta fiind acela de a utiliza un robot ca instrument științific. Prin testarea diferitelor viteze cu care șarpele robot ar putea urca cu succes pe nisip, cercetătorii au putut să identifice exact cât de rapizi șerpi adevărați își croiesc drum pe aceste pârtii alunecoase.

"Este un exemplu frumos despre modul în care roboții pot ajuta în biologie și cum biologia poate ajuta în robotică."

Studiul a fost publicat online azi (9 octombrie) în revista Science.

Urmăriți Elizabeth Palermo @techEpalermo. Urmează Știința în direct @wordssidekick, Facebook. Articolul original despre știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Împrumuturile Pentru Studenți Pot Fi Rele Pentru Sănătatea Mintală A Adulților Tineri
Împrumuturile Pentru Studenți Pot Fi Rele Pentru Sănătatea Mintală A Adulților Tineri

Artă Zigzag Veche De 2.800 De Ani, Găsită În Mormântul Grecesc
Artă Zigzag Veche De 2.800 De Ani, Găsită În Mormântul Grecesc

Poopul Fosilizat Dezvăluie Intrarea Principală A Hyenei
Poopul Fosilizat Dezvăluie Intrarea Principală A Hyenei

Utilizatorii De Cocaină Pot Avea Un Risc Mult Mai Mare De Glaucom
Utilizatorii De Cocaină Pot Avea Un Risc Mult Mai Mare De Glaucom

Fosile Copacilor Australieni Antici Găsiți În Patagonia
Fosile Copacilor Australieni Antici Găsiți În Patagonia


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com