Аэродинамический тормозной хвост гепарда позволяет ему демонстрировать потрясающую точность и маневренность на высоких скоростях. Инженеры вдохновились природным дизайном при создании робота.
Гепарды демонстрируют потрясающую точность и маневренность на высоких скоростях, отчасти благодаря своему хвосту. Перевод этой производительности на роботов позволит им легче перемещаться по естественной местности. Однако добавление хвоста к роботу несет в себе недостатки, такие как увеличенная масса, высокая инерция и более высокая стоимость энергии для обеспечения машины.
Исследователи из лаборатории робототехники Университета Карнеги-Меллона в сотрудничестве с Кейптаунским университетом нашли способы преодолеть эти проблемы, вдохновившись именно хвостом гепарда. Результаты опубликованы в журнале IEEE Transactions on Robotics.
Легкий пушистый хвост хищника действует как своего рода парашют. Большинство роботизированных хвостов обладают высокой инерцией, но гепарду удается сохранять ее на низком уровне. Инерция — это физическое свойство, которое описывает сопротивление объекта изменениям в движении. В хвостах гепардов используется аэродинамическое сопротивление для достижения высоких сил без большой инерции.
Традиционно инженеры использовали в роботехнике инерционные хвосты. Однако исследование показало, что аэродинамические не только предпочтительнее из-за своих уникальных качеств, но и гораздо легче. Это значит, что «хвостатый» робот будет гораздо маневреннее и потреблять меньше энергии.
Вообще авторы статьи отмечают, что робот с хвостом, например, ускоряется быстрее, чем робот без него, несмотря на увеличение массы. Это означает, что робот лучше контролирует свои движения — замедление, ускорение или поворот.
«Хвосты помогают стабилизировать робота, что очень важно, когда он выполняет сложные маневры. Мы считаем, что повышение маневренности роботов поможет нашим роботам лучше помогать людям за пределами лаборатории», — подчеркивают авторы исследования.
Читать далее
Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?