Научные статьи от ротоботехники

Роботу нужен хвост!
Новые опыты с ящерицей в лишний раз подтвердили гипотезу 40-летней давности о том, что двуногие динозавры использовали хвосты в качестве стабилизаторов во время бега, уклонения от препятствий и хищников (фото Robert Full lab, UC Berkeley).
Чтобы исследовать функцию хвоста как динамического стабилизатора, биологи и инженеры из Калифорнийского университета в Беркли заставили прыгать ящерицу, а также построили компьютерную модель велоцираптора и изготовили робота-прыгуна.
Первым делом учёные поработали с ящерицей вида Agama agama. Как сообщает издание «New Scientist», агама должна была прыгать на вертикальную поверхность, отталкиваясь от платформы с различным сцеплением, а экспериментаторы снимали ящерицу на высокоскоростную видеокамеру. Если было скользко, агама прыгала под неправильным углом, но исправляла погрешность в полёте.
«Ящерица осуществляет контролируемые взмахи хвостом, перенаправляя угловой момент от своего тела на придаток, стабилизируя себя в сагиттальной плоскости», – пишут учёные в статье, которую опубликовал журнал «Nature».

тангажом, – объяснил ведущий автор работы Роберт Фулл (Robert J. Full), известный по схожим опытам с гекконами. – Созданная нами на основе этих наблюдений компьютерная модель велоцираптора свидетельствует, что динозавры могли использовать свой хвост таким же образом, а возможно, даже более эффективно".

 
(см.рис. 1)
В продолжение исследования коллеги Фулла из биоинженерного центра CiBER решили доказать полезность хвоста на простой математической модели. Модель не только в виде компьютерной программы, нашла свое эффективное применение в четырехколесном роботе, которому инженеры приделали хвост и изготовили колёсного робота по имени Tailbot, чтобы он имитировал прыжки ящерицы.
(см. рис.2)
Когда искусственный хвост машинки был активным, то есть робот получал обратную связь от датчиков, чтобы ощущать своё положение в пространстве и двигать придатком, – посадка была успешной. Если же хвост был пассивен, Tailbot врезался в землю носом, из чего учёные сделали соответствующие выводы.
Соответствующее программное обеспечение, используя приемы ящериц, позволяет роботу управляться хвостом так, что даже будучи подброшенным в воздух, он не теряет правильной ориентации и приземляется на четыре колеса. Хвост помогает передвигаться по различным поверхностям (в том числе скользким и песчаным) и на склонах крутых гор. Такая способность робота позволит быстро маневрировать в труднодоступной местности, например, среди обломков после землетрясения.

 

По материалам польского сайта next.gazeta.pl и membrana.ru