Вчені навчили павука стрибати на вимогу заради прогресу робототехніки
Вчені з університету Манчестера навчили павука стрибати на вимогу.
Павучиха Кім Маленька павучиха, яку вони назвали Кім, може зі старту стрибнути на відстань, яка у шість раз більше за довжину її тіла. Люди, як відомо, можуть стрибати з місця на відстань, яка лише в 1,5 раза перевищує довжину тіла. Розкриття таємниці непересічних стрибків павука може допомогти створити нове покоління роботів, - говорять дослідники з університету Манчестера. Королівський стрибаючий павук (Phidippus regius) відомий своєю здатністю робити точні стрибки, аби схопити здобич, зокрема, комах та малих безхребетних. Це один з тисяч стрибаючих павуків, які живуть по всьому світу та активно полюють, а не ловлять жертв у павутину. В них чудовий зір, чотири великі ока спереду та чотири маленькі ока на вершині голови. Команда дослідників зняла стрибки павучихи Кім високотехнологічними камерами, аби розкрити таємниці її надзвичайного пересування. Вони також провели 3D-сканування, щоб побудувати модель лапок павучихи та структури тіла. Вчені виявили, що павучиха використовувала різні стратегії стрибків, зокрема більш швидку, з нижчою траєкторією для швидкості та точності, але в інших випадках, більш енергоощадні стрибки на більші відстані. "Вона стрибне під оптимальним кутом, і це означає, що вона може розуміти виклики, з якими стикається", - заявив один з учасників дослідження доктор Мустафа Набаві. "І тоді вона може розрахувати результат її стрибка на зльоті, аби виконати стрибок, який є оптимальним з точки зору витраченої енергії", - додає він. Кадри стрибків Кім Точність стрибків Вчені досліджували павуків-самок, яких купили у зоомагазині в Манчестері. Павучиха Кім впоралася з виконанням необхідних стрибків, коли їй надали платформи для зльоту та посадки, створені в лабораторії. Дані з відео проаналізували, аби зрозуміти силу стрибка і як саме вони здійснювалися. "Сила на лапках при зльоті може перевищувати у п'ять разів вагу павука - це дивовижно, і якщо ми зможемо зрозуміти цю біомеханіку, ми можемо застосувати її до інших областей дослідження", - сказав доктор Набаві, авіаінженер, який цікавиться проектуванням нових типів роботів, здатних літати та стрибати. "Павукам доводиться планувати все, вони мають виконувати правильні стрибки та точні стрибки, щоб досягти своєї мети [здобичі] якомога швидше і якомога точніше", - зазначає він. Стрибки Кім залежать тільки від потужності м'язів, а не гідравлічного тиску (перекачування рідини в середину лапок для підвищення сили м'язів), що обговорювалося як механізм, який використовують деякі павуки. Таким чином, роль гідравлічного тиску в стрибках павуків залишається відкритим питанням. "Наші результати дозволяють припустити, що, хоча Кім може пересувати лапки завдяки гідравлічному тиску, вона не потребує додаткової сили від рідини, аби досягти її непересічних результатів у стрибках ", - заявив один з дослідників доктор Білл Краутер. Дослідження опубліковано в журналі Scientific Reports.