При разработке роботов инженеры часто обращаются за помощью к природе за вдохновением. Так было в прошлом году с био вдохновленным роботом-тараканом VELOCIRoACH из Калифорнийского университета в Беркли. Но сейчас исследователи Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) выяснили лучший способ перемещения шестиногого робота, который делает его быстрее живого насекомого.
Когда шестиногие насекомые бегают, они используют технику, где три их ноги одновременно находятся в контакте с землей: две с одной стороны и одна с другой. Было бы логично, что робот, который разработан по типу такого насекомого, будет также хорошо двигаться. Но исследователи EPFL открыли кое-что другое.
Путем моделирования десятков примеров, они определили, что во время ходьбы, где только две ноги одновременно касаются земли, движение ускоряется. Это хорошо продемонстрировано в позвоночных животных, которые получают большую скорость именно при минимальном контакте с землей.
Чтобы проверить правильность моделирования, исследователи запрограммировали шестиногого робота и опробовали каждый вид походки. Оказалось, что при использовании двуногой походки робот был в состоянии двигаться быстрее, чем при контакте трех ног. Исследователи пытались выяснить причину, почему насекомые используют стратегию, которая наоборот замедляет их ходьбу, и определили, что это происходит из-за клейких свойств на концах их ног. Когда исследователи добавили насекомым немного полимера на конечности, они лишили их возможности использовать природную клейкость, и через некоторое время насекомые изменили свою походку, став опираться на две ноги при перемещении по плоской поверхности.
«Наши результаты подтверждают идею, что насекомые используют трехногую походку, чтобы эффективно перемещаться по поверхности и потому что их конечности имеют клейкие свойства», - сказал Pavan Ramdya, со-ведущий и соавтор исследования. – «Это подтверждает давнюю биологическую гипотезу. Но наземные роботы должны отойти от трехногой походки, чтобы добиться большей скорости».
Работа исследователей не только дает представление о передвижении насекомых для биологов, но может дополнительно предоставить полезные данные для робототехников. «Существует естественный диалог между робототехникой и биологией», - сказал Robin Thandiackal, со-ведущий автор исследования. – «Многие разработчики роботов вдохновляются природой, а биологи могут использовать роботов, чтобы лучше понять поведение животных. Мы считаем, что наша работа представляет собой важный вклад в изучение передвижения как животных, так и роботов».
@robotics
|