• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.09.2022
Александра Медведева
1 370

Ученые предложили универсальную модель, описывающую ходьбу многоногих существ

4.1

Математическая модель, с помощью которой можно описать передвижения многоногих существ, оказалась гораздо проще, чем считали ученые. Сравнивая движения муравьев и роботов, американские исследователи показали, что с помощью одних и тех же формул можно описать ходьбу, прыжки, скольжение и плавание.

© Flickr / Автор: Александр Литвинов

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) выяснили, что математическая модель, описывающая ходьбу, гораздо проще, чем считалось прежде. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, позволят робототехникам создавать гораздо более простые модели для описания перемещений роботов.

Изначально ученые исследовали ходьбу муравьев, чтобы применить полученные данные в робототехнике. Однако в процессе исследований они обнаружили новую взаимосвязь между ходьбой, прыжками, скольжением и плаванием в вязких жидкостях, актуальную для многоногих животных.

Авторы анализировали ходьбу аргентинских муравьев. Эти насекомые могут преодолевать большие расстояния, а кроме того легко адаптируются к лабораторным условиям. Движения муравьев ученые сравнивали с движениями различных роботов, для чего использовали алгоритм, разработанный исследовательской группой из Мичиганского университета (США), который превращает сложные перемещения в математическую модель. Ученые обнаружили простую взаимосвязь между тем, в какой позе находится муравей, и тем, куда он собирается двигаться в следующий момент времени.

Одни и те же алгоритмы оказались применимы как к движению муравьев, так и к двум типам роботов, даже несмотря на то что количество скользящих движений при ходьбе у них сильно отличалось. У муравьев скольжение составляло всего 4,7 процента от общего движения, у шестиного робота этот процент достигал 12-22, а у роботов с 12 ногами — 40-100.

Модель успешно предсказывала, куда насекомое или робот будет двигаться дальше, на основе того, в какой позе находилось его тело. Ранее ее использовали только для описания скользящего движения и плавания, однако она оказалась применима к ходьбе на нескольких ногах, независимо от размера ходоков и того, скользят они или нет.

Исследователи полагают, что эти универсальные принципы могут быть важны для понимания эволюции животных, например перехода от плавания к ходьбе. Учитывая, что ходьба, даже без скольжения, подчиняется тем же физическим принципам, что и плавание, первые наземные животные могли уже иметь готовые нейронные механизмы, необходимые для передвижения по суше.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Позавчера, 14:55
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

Позавчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

11 июля
Татьяна

Открытая недавно планета LHS 1140 b заинтересовала ученых как потенциально обитаемая. В новой работе канадские исследователи подтвердили, что это, скорее всего, мир с теплым океаном, окутанным насыщенной азотом атмосферой.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно