Роботы прояснили пользу синхронной гребли

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.

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.