Роботы прояснили пользу синхронной гребли - Naked ScienceNaked Science
13.06.2017, 14:38
6 минут
Naked Science
12

Роботы прояснили пользу синхронной гребли

Специалисты из Политехнической школы с помощью роботов показали, что асинхронная гребля превосходит синхронную по энергоэффективности.

ll

Развитие робототехники представляет собой не только оборонный и промышленный, но и исследовательский интерес. Так, в феврале ученые разработали и испытали робота, конструкция которого повторяет морфологию летучей мыши. Помимо прочего, подобные проекты позволяют прояснить кинематику полета животных. Авторы новой работы использовали роботов для оценки различных техник академической гребли. Сейчас в этом виде спорта наиболее распространена синхронная гребля: она предполагает одновременное совершение гребка всеми членами экипажа. Такой метод обеспечивает быстрое ускорение, однако перерывы снижают скорость и делают ее неравномерной.

 

Стабилизировать скорость, теоретически, позволяет асинхронная гребля. В этом случае члены экипажа погружают весла не одновременно, но с фиксированной задержкой. Опыты по внедрению асинхронной техники в профессиональный спорт проводились с начала XX века, однако до сих пор ее объективная эффективность остается неясной. Чтобы восполнить пробел, французские исследователи создали двухметровую модель лодки из стеклопластика. Ее габариты соответствовали полномасштабному восьмиместному судну длиной 20 метров и массой около 100 килограммов. Функцию гребцов выполняли восемь роботов, координация действий которых осуществлялась с помощью микроконтроллера Arduino.

 

Колебания скорости при синхронной (синий цвет) и асинхронной (зеленый цвет) гребле / ©Jean-Philippe Bouche et al., Physics Today, 2017

 

В рамках испытаний роботы, как и спортсмены, гребли спиной вперед. Средняя скорость судна составила порядка 0,36 метра в секунду. При этом, как и в случае реальной лодки синхронная гребля из-за перерывов приводила к значительному сокращению колебаний скорости — на 12 процентных пунктов. Асинхронная техника заключалась в последовательном погружении весел в воду с определенным интервалом таким образом, что при завершении гребка последним первый робот начинал свое движение. При асинхронной гребле колебания скорости лодки снижались всего на два процентных пункта. В то же время общая скорость передвижения уменьшалась на пять процентных пунктов.

 

Таким образом, асинхронная техника гребли оказалась более энергоэффективной, однако не обеспечила конкурентоспособной скорости. По словам ученых, повлиять на результаты могла ошибка моделирования: на этапе расчетов они не учли дополнительное ускорение, не связанное с водой. При синхронной гребле атлеты одновременно смещаются относительно лодки, чем придают ей импульс, который способствует росту ускорения даже в перерывах между гребками. Асинхронная техника не предусматривает возможности дополнительного ускорения за счет массы гребцов, но, напротив, ограничивает его. Между тем ранее психологи выяснили, что улучшать спортивные результаты также могут размышления о смерти.

 

Статья опубликована в журнале Physics Today.

 

О том, как происходит подкрутка мяча и на что она влияет, смотрите в нашем материале.

 

Видеозапись эксперимента / ©IEEE Spectrum
17 октября
5 минут
Полина Гершберг

Тающие льды приводят к повышению концентрации наиболее токсичной формы опасного металла.

Сегодня, 11:28
18 минут
Александр Березин

Мы постоянно вдыхаем и поглощаем куски микропластика, поэтому предложение избавиться от их крупного источника выглядит хорошим. Увы, на деле все не так просто: попробуем показать почему.

17 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Тираннозавры, диплодоки и другие самые большие динозавры спасались от перегревания, охлаждая голову активным дыханием или разеванием пасти.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.