كشف علماء الفيزياء عن سر تمشية المخلوقات ذات الأرجل المتعددة ، ومقارنة النمل بالروبوت

درس الباحثون مشية النمل والروبوتات متعددة الأرجل. وفي هذه العملية، اكتشفوا رياضيات جديدة

العلاقة بين المشي والقفز والانزلاق والسباحة في السوائل اللزجة للحيوانات متعددة الأرجل والروبوتات. سيؤدي هذا الاكتشاف إلى تبسيط عملية نمذجة وتصميم الروبوتات متعددة الأرجل إلى حد كبير.

درس الفريق عدة مستعمرات أرجنتينيةالنمل في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ونوعين مختلفين من الروبوتات متعددة الأرجل في جامعة ميشيغان. للدراسة ، استخدم العلماء خوارزمية خاصة تحول حركات الجسم المعقدة إلى أشكال. إنه ينشئ علاقة بين الموضع الذي يوجد فيه الكائن والمكان الذي سيتحرك فيه بعد ذلك.

وجد الباحثون أن نفس الشيءيمكن تطبيق الخوارزميات على كل من النمل ونوعين مختلفين من الروبوتات. النماذج الرياضية التي استخدمها الباحثون ليست جديدة. في السابق ، كانت تستخدم لوصف الانزلاق والطفو في السوائل اللزجة. اتضح أن المشي للكائنات متعددة الأرجل ، حيث يوجد عدد قليل من الحركات المنزلقة ، موصوفة جيدًا أيضًا بواسطة هذه الصيغ.

على سبيل المثال ، عدد الحركات المنزلقةيشكل النمل الأرجنتيني حوالي 4.7٪ فقط من إجمالي عدد الحركات. بالنسبة للروبوتات ، قد تكون أكبر نوعًا ما اعتمادًا على التصميم. بغض النظر عن هذا ، فإن النموذج يتنبأ بالحركات جيدًا في جميع الحالات. أيضًا ، تنطبق نفس القواعد من الحشرات ذات الحجم المليمتري مثل النمل إلى الروبوتات ذات الحجم المتر.

يعتقد الباحثون أن هذا الاكتشافيوفر نموذجًا عامًا لتحديد المواقع يتم تطبيقه عندما يهيمن الاحتكاك البيئي على الحركة. يعتقد مؤلفو الدراسة أن النهج الجديد سيجد تطبيقًا في تصميم الروبوتات وتخطيط الحركة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر نظرة ثاقبة لتطور والتحكم في حركة الساق في الكائنات الحية.

قراءة المزيد:

ناسا تكشف كيف يبدو مستقبل النظام الشمسي

قام الفيزيائيون بتبريد الذرات لتسجيل درجات الحرارة. إنها أبرد بمليار مرة من الفضاء الخارجي.

يشرح الباحثون سبب تصادم الهند وآسيا بسرعة كبيرة