Дослідники з Мічиганського університету та Університету Сан-Дієго (UCSD) вивчали переорієнтацію роботів у повітрі за допомогою хвоста та з'ясували, що ссавці вже ефективно оптимізували цей рух. Таким чином розробники хочуть зробити роботів з легшими та ефективнішими хвостами, показуючи, як тварини використовують фізику для маневрування, пише Interesting Engineering, посилаючись на дослідження, яке опубліковане в The Journal of the Royal Society Interface.
Вчені виділили два типи хвостів хребетних: важкі м'язисті хвости ящірок, які забезпечують обертання в одній площині, завдяки чому вирішили створити роботів з жорстким хвостом, а також легші хвости ссавців, які приводяться в рух сухожиллями.
За словами розробників, попри початкові припущення, хвости ссавців утворюються складні 3D-криві, які дозволяють ефективно обертати тіло та дають уявлення як про біомеханіку, так і про дизайн роботів.
"Жорсткі, схожі на ящірки хвости - це просто, але хвости у стилі ссавців можуть бути легшими і кращими для космосу. Дослідники вивчали, як хвіст допомагає тваринам і роботам маневрувати в повітрі, зосередившись на інерційних придатках, що створюють обертання тіла", - підкреслюють у матеріалі.
Надихнувшись ящірками та геконами, дослідники розробили жорсткі одноплощинні хвости для підвищення стабільності та контролю повітряних і наземних роботів. Зазначається, що деякі робототехнічні хвости допомагають при посадці, переорієнтації польоту та швидкісних поворотах. Проте хвости хребетних тварин, до прикладу котів і білок, є складнішими, адже складаються з багатьох хребців, які дозволяють їм здійснювати різні рухи.
Проаналізувавши хвости ссавців, вчені виявили, що збільшення кісткових сегментів в межах однієї довжини покращує здатність до обертання. Аби оцінити ефективність хвоста, вони розробили симуляції, які оптимізують траєкторії хвоста для точних обертань тіла. Порівняно з попередніми моделями, які мали жорсткі структури, їхній підхід враховує деформативність та реалістичні обмеження контролю.
"Ми не знали, як виглядатимуть результати при дослідженні впливу різних конфігурацій хвостового суглоба, особливо якщо дозволити довжині окремих кісток змінюватися в процесі оптимізації", - зауважив перший автор дослідження Сюнь Фу.
Водночас дослідниця, професор клітинної біології та біології розвитку Каліфорнійського університету Сері Вебер наголосила, що хвостові скелети ссавців дуже відрізняються один від одного.
"І тепер ми можемо сказати, що цей специфічний тип хвоста еволюціонує для полегшення інерційного маневрування. Ми з нетерпінням чекаємо на те, як рухаються інші типи хвостів", - додала вона.
Інші наукові дослідження
Як писав УНІАН, вчені виявили на дні Тихого океану дивний сигнал 10-мільйонної давності. Завдяки цьому археологічні знахідки, такі як кістки або залишки дерева, можуть бути досить точно датовані завдяки такому відкриттю.
Також стало відомо, що NASA запустить місію для відтворення сонячного затемнення. Зокрема NASA хоче зрозуміти, як саме формується сонячний вітер та чому він пришвидшується під час подорожі у космосі.
