Новости – В мире
В мире
Вверх по наклонной
Фото: news.gatech.edu
Живые змеи подсказали роботу-змее, как забраться на песчаную дюну
10 октября, 2014 14:36
3 мин
Исследование, проведенное учеными сразу нескольких университетов Соединенных Штатов, показало, каким образом некоторые змеи могут взбираться боком на песчаные дюны. Это открытие позволило исследователям из Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге запрограммировать робота-змею так, чтобы она смогла двигаться подобным образом.
Робототехник Хауи Чосет и его коллеги в течение 20 лет пытались создать механизм, двигающийся подобно пресмыкающимся и способным взбираться по нестабильным поверхностям. Их робот мог ползать по разным поверхностям, но эффективно передвигаться по песчаным дюнам во время первых испытаний в 2011 году не смог — он постоянно съезжал вниз.
Робототехникам, чтобы избежать ошибок впредь, нужно было понять способ, с помощью которого передвигаются по дюнам настоящие змеи. Они построили искусственный песчаный склон в зоопарке Атланты и изучили, каким образом по нему передвигаются различные разновидности этих пресмыкающихся. Исследователи остановили свой выбор на рогатом гремучнике, так как именно эта змея лучше всего справлялась с заданием — например, гадюки оказались совершенно не способны выполнить его.
Передвигаясь вверх по дюне, эти пресмыкающиеся приподнимают часть своего тела, держа другую в плотном контакте с поверхностью. Ученые наклеили на кожу гремучников отражающие метки, а затем отсняли их движения с помощью высокоскоростной камеры. Им удалось установить, что чем более крутым становился склон, тем большая часть изгиба тела пресмыкающегося оставалась на поверхности во время подъема.
После этого инженеры собрали роботизированную змею, диаметр которой составлял 5 сантиметров, а длина — 94 сантиметра, состоящую из 16 шарниров и 17 сегментов. Она работала под управлением алгоритма, написанного на основе наблюдений за рогатыми гремучниками, после чего робот успешно смог подняться вверх по дюне с наклоном 20 градусов. До этого он с трудом взбирался на песчаную поверхность с наклоном около 10 градусов.
«Применяя наши познания в области инженерного дела, мы успешно совершенствовали свою разработку, но никак не могли заставить ее забираться на песчаные склоны», — констатирует Чосет.
Робототехник Хауи Чосет и его коллеги в течение 20 лет пытались создать механизм, двигающийся подобно пресмыкающимся и способным взбираться по нестабильным поверхностям. Их робот мог ползать по разным поверхностям, но эффективно передвигаться по песчаным дюнам во время первых испытаний в 2011 году не смог — он постоянно съезжал вниз.
Робототехникам, чтобы избежать ошибок впредь, нужно было понять способ, с помощью которого передвигаются по дюнам настоящие змеи. Они построили искусственный песчаный склон в зоопарке Атланты и изучили, каким образом по нему передвигаются различные разновидности этих пресмыкающихся. Исследователи остановили свой выбор на рогатом гремучнике, так как именно эта змея лучше всего справлялась с заданием — например, гадюки оказались совершенно не способны выполнить его.
Передвигаясь вверх по дюне, эти пресмыкающиеся приподнимают часть своего тела, держа другую в плотном контакте с поверхностью. Ученые наклеили на кожу гремучников отражающие метки, а затем отсняли их движения с помощью высокоскоростной камеры. Им удалось установить, что чем более крутым становился склон, тем большая часть изгиба тела пресмыкающегося оставалась на поверхности во время подъема.
После этого инженеры собрали роботизированную змею, диаметр которой составлял 5 сантиметров, а длина — 94 сантиметра, состоящую из 16 шарниров и 17 сегментов. Она работала под управлением алгоритма, написанного на основе наблюдений за рогатыми гремучниками, после чего робот успешно смог подняться вверх по дюне с наклоном 20 градусов. До этого он с трудом взбирался на песчаную поверхность с наклоном около 10 градусов.
«Применяя наши познания в области инженерного дела, мы успешно совершенствовали свою разработку, но никак не могли заставить ее забираться на песчаные склоны», — констатирует Чосет.
Проблема, возникшая перед роботизированной змеей, стала причиной для изучения неисследованных особенностей живых рептилий, а результаты исследования помогли усовершенствовать машину. По словам одного из ученых, Хамида Марви, именно змеи лучше всего среди других животных приспособлены для передвижения по разным видам местности, в том числе и для восхождения по крутым склонам.
Подобные роботы, прежде всего, представляют интерес для спасателей. Они способны пробираться под руины разрушенных зданий и искать в завалах людей. Их также планируется применять для проведения инспекций на ядерных электростанциях.
Разработчики роботизированной змеи также полагают, что она сможет работать вместе с собакой-спасателем — в этом случае автомат будет крепиться к снаряжению пса. Обнаружив под завалами человека, собака подаст голос, после чего спасатели запустят в них робота-змею для дальнейшего изучения обстановки.
Подобные роботы, прежде всего, представляют интерес для спасателей. Они способны пробираться под руины разрушенных зданий и искать в завалах людей. Их также планируется применять для проведения инспекций на ядерных электростанциях.
Разработчики роботизированной змеи также полагают, что она сможет работать вместе с собакой-спасателем — в этом случае автомат будет крепиться к снаряжению пса. Обнаружив под завалами человека, собака подаст голос, после чего спасатели запустят в них робота-змею для дальнейшего изучения обстановки.
поддержать проект
Подпишитесь на «Русскую Планету» в Яндекс.Новостях
Яндекс.Новости
