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