Маленький робот-геккон научился приземляться на вертикальную поверхность точно также, как и его живой прототип

Posted by admin on 16 сентября, 2021

Живущие в природе гекконы умеют достаточно ловко перепрыгивать с одной вертикальной поверхности, со ствола дерева, к примеру, на другую. При этом, гекконы используют последовательность достаточно своеобразных движений, которые позволяют им закрепиться, удержаться на поверхности и не сорваться, упав вниз на землю. И недавно группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли, Института Макса Планка, Германия и Суррейского университета, Великобритания, выяснила то, что же позволяет гекконам делать такие акробатические трюки. Более того, ученым удалось достаточно точно скопировать это и воплотить в виде конструкции маленького робота, изготовленного на трехмерном принтере.

Исследования начались с того, что ученые в течение нескольких сезонов произвели съемку высокоскоростной камерой поведения азиатских гекконов с плоским хвостом (Hemidactylus platyurus), акцентируя особое внимание их прыжкам с дерево на дерево, во время которых эти маленькие ящерицы перемещались со скоростью около 6 метров в секунду. Анализ снятых видео позволили ученым восстановить всю последовательность движений, позволяющих геккону закрепиться на поверхности.

Оказалось, что главную роль во всем этом играет, как ни странно, хвост геккона. Когда геккон цепляется задними лапами за поверхность, он успевает прижать к ней хвост, который дает ему еще одну точку опоры и рычаг, позволяющий погасить инерцию движения.

Позже все тонкости механизма прыжков геккона были воплощены в виде конструкции робота с мягким телом. Робот имеет четыре лапы, покрытые обычной «липучкой», и хвост с отдельным приводом, который срабатывает и прижимает хвост к поверхности, когда в контакт с поверхностью входят передние конечности робота.

Когда робот-геккон совершал прыжки на вертикальную поверхность, покрытую войлоком, он смог закрепиться и не упасть вниз в 55 процентах случаев, но когда исследователи отсоединили хвост робота, процент успешных прыжков снизился до 15 процентов. Живые гекконы демонстрируют большую ловкость в прыжках, процент успешности которых составляет 87 процентов. Однако, стоит живому геккону потерять свой хвост, к примеру, в схватке с хищником, он полностью теряет свою способность прыгать с одной вертикальной поверхности на другую.

«Используя нашего робота, мы произвели целый ряд измерений, которые мы не могли сделать с живыми гекконами в природе» — пишут исследователи, — «Мы определили, что хвост и его движения являются основной частью, упрощающей приземление в сложных условиях. И мы считаем, что разработанные нами принципы могут быть использованы в роботах других типов и конструкций, снабдив их возможностью сохранения равновесия и устойчивости в критических ситуациях».

[embedded content]