นักฟิสิกส์เผยเคล็ดลับเดินสัตว์หลายขา เปรียบมดกับหุ่นยนต์

นักวิจัยศึกษาการเดินของมดและหุ่นยนต์หลายขา ในกระบวนการนี้ พวกเขาค้นพบคณิตศาสตร์ใหม่

ความสัมพันธ์ระหว่างการเดิน การกระโดด การเลื่อน และการว่ายน้ำในของเหลวหนืดสำหรับสัตว์หลายขาและหุ่นยนต์ การค้นพบนี้จะทำให้การสร้างแบบจำลองและการออกแบบหุ่นยนต์หลายขาง่ายขึ้นอย่างมาก

ทีมศึกษาอาณานิคมของอาร์เจนตินาหลายแห่งมดที่ UC San Diego และหุ่นยนต์หลายขาสองประเภทที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน สำหรับการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้อัลกอริธึมพิเศษที่เปลี่ยนการเคลื่อนไหวของร่างกายที่ซับซ้อนให้กลายเป็นรูปร่าง มันสร้างความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งที่วัตถุอยู่และตำแหน่งที่จะเคลื่อนที่ต่อไป

นักวิจัยพบว่าเช่นเดียวกันอัลกอริธึมสามารถใช้ได้ทั้งกับมดและหุ่นยนต์สองประเภท แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่นักวิจัยใช้ไม่ใช่เรื่องใหม่ ก่อนหน้านี้ ใช้อธิบายการเลื่อนและลอยในของเหลวหนืด ปรากฎว่าการเดินของสิ่งมีชีวิตหลายขาซึ่งมีการเคลื่อนไหวแบบเลื่อนเพียงเล็กน้อยนั้นได้รับการอธิบายอย่างดีจากสูตรเหล่านี้

ตัวอย่างเช่น จำนวนการเคลื่อนที่แบบเลื่อนมดอาร์เจนตินาคิดเป็นเพียง 4.7% ของจำนวนการเคลื่อนไหวทั้งหมด สำหรับหุ่นยนต์ อาจมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยขึ้นอยู่กับการออกแบบ อย่างไรก็ตาม โมเดลคาดการณ์การเคลื่อนไหวได้ดีในทุกกรณี นอกจากนี้ กฎเดียวกันนี้ใช้กับแมลงขนาดมิลลิเมตร เช่น มด ไปจนถึงหุ่นยนต์ขนาดเมตร

นักวิจัยเชื่อว่าการค้นพบครั้งนี้ให้รูปแบบการกำหนดตำแหน่งทั่วไปที่ใช้เมื่อใดก็ตามที่การเคลื่อนไหวถูกครอบงำโดยแรงเสียดทานของสิ่งแวดล้อม ผู้เขียนผลการศึกษาเชื่อว่าแนวทางใหม่นี้จะนำไปใช้ในการออกแบบหุ่นยนต์และการวางแผนการเคลื่อนไหว นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการและการควบคุมการเคลื่อนไหวของขาในสิ่งมีชีวิต

อ่านเพิ่มเติม:

NASA เผยอนาคตของระบบสุริยะจะเป็นอย่างไร

นักฟิสิกส์ได้ทำให้อะตอมเย็นลงเพื่อบันทึกอุณหภูมิ พวกมันเย็นกว่าอวกาศเป็นพันล้านเท่า

นักวิจัยอธิบายว่าเหตุใดอินเดียและเอเชียจึงชนกันอย่างรวดเร็ว