Anonim

Η ευθύγραμμη μετακίνηση του φιδιού εμπνέει πιο αποτελεσματικό σχεδιασμό ρομπότ παντός εδάφους

Ρομποτική

Ντάρεν Γρήγορη

20 Ιανουαρίου 2012

Το Scalybot 2 αναπαράγει την ευθύγραμμη κίνηση που χρησιμοποιούν τα φίδια και είναι αποτελεσματική και τους επιτρέπει να σέρνουν σε στενούς χώρους

Ενώ μπορεί να σκεφτεί κανείς ότι η έλλειψη των άκρων του μπορεί να περιορίσει τον τρόπο με τον οποίο περνά, τα φίδια έχουν πράγματι αναπτύξει αρκετές διαφορετικές μορφές μετακίνησης. Ένα από αυτά είναι η «ευθύγραμμη μετακίνηση» και ενώ τα περισσότερα φίδια είναι ικανά για αυτό, συνηθέστερα συνδέονται με μεγάλους πύθωνες και βόες. Αν και είναι η πιο αργή μορφή μετακίνησης φιδιών, είναι επίσης πολύ αποτελεσματική και επιτρέπει στα φίδια να σέρνουν σε στενούς χώρους. Αυτές οι δύο τελευταίες ιδιότητες που απευθύνονται στους ερευνητές της Georgia Tech κατά την ανάπτυξη ενός νέου ρομπότ παντός εδάφους που ονομάζεται Scalybot 2.

Ενώ οι περισσότεροι τρόποι μετακίνησης φιδιών εμπλέκουν το φίδι που κάμπτει το σώμα του πλευρικά, η ευθύγραμμη κίνηση είναι η μόνη στην οποία το φίδι δεν πρέπει να λυγίσει το σώμα του καθόλου - εκτός από τη στροφή. Το φίδι ανυψώνει τις ζυγαριές στην κοιλιά του και τραβάει προς τα εμπρός από ένα μυϊκό κύμα που ταξιδεύει από το κεφάλι προς την ουρά. Τα φίδια είναι επίσης σε θέση να αλλάξουν τη γωνία των ζυγών τους για να μειώσουν ή να αυξήσουν την ποσότητα τριβής ανάλογα με την κλίση και το έδαφος πάνω από το οποίο κινούνται.

Ενώ με την πρώτη ματιά το Scalybot 2 με δύο ζεύγη δεν έχει μεγάλη ομοιότητα με ένα φίδι, αναπαράγει την ευθύγραμμη μετατόπιση και μπορεί να αλλάξει αυτόματα τη γωνία των «ζυγών» του ανάλογα με το επιφανειακό έδαφος ή την κλίση. Ο Χαμίντ Μάρβι, Μηχανολόγος Μηχανικός Ph.D. υποψήφια στη Georgia Tech, μελέτησε και βίωσε τις κινήσεις 20 διαφορετικών ειδών φιδιού κατά την ανάπτυξη του Scalybot 2. Το ρομπότ της Marvi ελέγχεται από ένα τηλεχειριζόμενο χειριστήριο και μπορεί να κινηθεί προς τα εμπρός και προς τα πίσω χρησιμοποιώντας τέσσερις κινητήρες.

«Χρησιμοποιώντας τις κλίμακες τους για τον έλεγχο των ιδιοτήτων τριβής, τα φίδια μπορούν να κινούν μεγάλες αποστάσεις, ενώ ασκούν πολύ λίγη ενέργεια», λέει ο Marvi, ο οποίος παρουσίασε το ρομπότ νωρίτερα αυτό το μήνα στην ετήσια συνάντηση του Society for Integrative & Comparative Biology (SICB) Τσάρλεστον, Νότια Καρολίνα. "Η ευθύγραμμη μετακίνηση είναι πολύ αποτελεσματική και είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ανίχνευση των ρωγμών, ένα ανεκτίμητο όφελος για τα ρομπότ αναζήτησης και διάσωσης."

Ο Marvi σχεδίασε το Scalybot 2 στο εργαστήριο του συμβούλου του, του David Hu, βοηθού καθηγητή στις σχολές μηχανικής και βιολογίας της Georgia Tech. Το περασμένο καλοκαίρι, ο Hu και η ερευνητική του ομάδα χρησιμοποίησαν μια άλλη μορφή μετακίνησης φιδιών, κινητήρια δύναμη, για να αναπτύξουν το Scalybot 1 - ένα ρομπότ δύο συνδέσμων που χρησιμοποιεί το κίνημα τύπου push-and-pull, το οποίο είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματικό από την ευθύγραμμη μετακίνηση.

Τα φίδια έχουν αποδείξει μια πλούσια πηγή έμπνευσης στον τομέα του σχεδιασμού ρομπότ με το ρομπότ Hydra, το συνεχές ρομπότ OmniTread και τον έλεγχο ρομπότ σωλήνων από το SINTEF, με μερικά μόνο παραδείγματα.

«Τα φίδια είναι άκρως κακοποιημένα πλάσματα», δήλωσε ο Joe Mendelson, επιμελητής της herpetology στο ζωολογικό κήπο της Ατλάντα όπου ο Marvi μελέτησε τη μετακίνηση των φιδιών. "Μου αρέσει πολύ ότι η έρευνα του Hamid δείχνει στο κοινό ότι τα φίδια μπορούν να βοηθήσουν τους ανθρώπους."

Εδώ είναι ένα βίντεο που δείχνει το Scalybot 2 σε δράση.

Το Scalybot 2 αναπαράγει την ευθύγραμμη κίνηση που χρησιμοποιούν τα φίδια και είναι αποτελεσματική και τους επιτρέπει να σέρνουν σε στενούς χώρους

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη