Ученые раскрыли секрет многоногих существ

Новый подход найдет применение в проектировании роботов и планировании движения.

Исследование показало, что ходьба многоногих существ гораздо проще, чем считалось ранее. Она напоминает скольжение, считают ученые.

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, пишет «Хайтек».

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.