Шестиногие роботы обогнали насекомых
Оказалось, что все дело в «походке». Насекомые при передвижении касаются поверхности одновременно тремя ногами из шести, а это, как выяснилось, обеспечивает меньшую скорость передвижения, чем при опоре на две конечности. Научив шестиногих роботов опираться только на две ноги, специалисты Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Лозаннского университета добились увеличения скорости.
Поиск наиболее эффективного способа передвижения роботов в Лозанне вели на протяжении нескольких лет, сообщает на своем сайте EPFL. Ученые исходили из того, что большинство позвоночных, когда хотят двигаться быстрее, стремятся уменьшить до минимума прикосновение к поверхности. Вместе с тем наблюдения за насекомыми, и в частности, мухой дрозофилой фруктовой (Drosophila melanogaster), которая хорошо изучена наукой, не оставляли сомнений в том, что природа наделила их «походкой» с опорой на три конечности, то есть в процессе эволюции именно этот способ перемещения оказался более рациональным. «Мы хотели понять, почему насекомые используют при перемещении три ноги и является ли этот способ передвижения наиболее эффективным для шестиногих роботов», — заявил Раван Рамдиа, один из руководителей исследования.
Ученые смоделировали ход эволюции и в процессе отбора устраняли наименее медленные и нерациональные варианты перемещения роботов. В итоге изысканий был сделан вывод, что опора на три ноги эффективна только в том случае, когда конечности, как у насекомых, обладают клейкостью — так легче перемещаться в трехмерном пространстве — прямо и в бок, по горизонтальной и вертикальной поверхностям и даже вниз головой. Однако на плоской поверхности и без «клея» более высокую скорость обеспечивает опора на две ноги, а не на три. Когда дрозофилу исследователи обули в полимерные «ботинки», лишив ее возможности использовать клейкость конечностей, то она через какое-то время поменяла «походку», став опираться при перемещении по плоской поверхности на две ноги.
«Наши результаты подтверждают давнюю гипотезу биологов, согласно которой перемещение с опорой на три ноги является следствием трехмерной окружающей среды и наличием клейкости конечностей», — отметил Рамдиа. Таким образом, пояснил он, шестиногим роботам вовсе не было необходимости имитировать походку насекомых. Теория затем была подтверждена практикой. Сконструировав двух одинаковых шестиногих роботов, специалисты одного из них запрограммировали на «трехногую» манеру перемещения, а другого — на «двуногую». В итоге второй робот оказывался каждый раз проворнее своего собрата.
