В 2011 археологи должны были узнать, были ли части древних египетских лодок скрыты в опасно нестабильных полостях humanmade Красным морем. Хоуи Чозет, roboticist в Университете Карнеги-Меллон (CMU) в Питтсбурге, Пенсильвания, думали, что у него был совершенный раствор. Он построил автоматизированных змей, таким образом, он снабдил оборудованием один с камерой и послал ее скользящий посредством узкого открытия полости.
Но когда робот проник внутрь, “мы оказались перед проблемой, которую мы не видели прежде”, Чозет вспоминает. Робот не мог пробиться песчаный склон полости, и исследование было кризисом.
Теперь, Choset нашел способ подняться на ту гору. Путем объединения с изучением исследователей, как живые змеи двигаются, он и его коллеги определили то, что оно берет, чтобы заставить роботы змеи пойти в гору, даже на скользких, песчаных откосах. Эти рептилии, реальные и автоматизированные, являются ударами сбоку — они продвигаются не путем скольжения, а скорее путем изгибания их перпендикуляра органов к направлению путешествия в холмистой S-образной волне.
Движение является странным и, предположительно, “если Вы будете выглядеть слишком длинными на [удар сбоку], то Вы сойдете с ума”, говорит Дэниел Гольдман, физик в Технологическом институте штата Джорджия в Атланте. И то движение позволит змее пойти в гору. Но поддержать власть на наклонной поверхности, змея изменяет свое движение сохранить больше ее органа, касающегося земли, когда это перемещается, он, Choset, и их коллеги сообщают онлайн сегодня в Науке.То понимание могло привести к роботам, добивающимся большего успеха на грубом ландшафте, чем роботы с колесами, такими как марсоход Марса. “У нас в настоящее время нет машин, которые могут подняться на круто наклоненную хрупкую землю, и эта работа предлагает новые способы построить машины, могущие”, говорит Дэниел Кодичек, инженер в Университете Пенсильвании, не связанный с этой работой, но кто разрабатывает роботы на ножках для исследований пустыни. “Возможности и преимущества для робототехники здесь являются значительными”.
Гольдман специализируется на изучении, как животным удается двинуться через песок и другие гранулированные материалы, имеющие тенденцию уступать дорогу. Любопытный на предмет змей, он и Hamidreza Marvi, теперь в постдокторанте в CMU, перешли к Зоопарку Атланта, где они покрыли пленкой и проанализировали движения шести гремучих змей удара сбоку, поднимающихся во вложении с наклоненным полом, покрытым песчанистый. Они изменили угол пола с каждым испытанием и также наблюдали несколько гадюк, змеи, которые не являются ударами сбоку, пытаются подняться на наклонную поверхность.
Гадюки скользили и не переместили склон вверх, тогда как удары сбоку не имели никакой проблемы, сообщают исследователи. Когда это перемещается, удар сбоку посылает горизонтальной волне вниз свой орган.
Одновременно, это волнуется вверх и вниз. В результате части тела на земле отодвигают, в то время как бортовые петли достигают upslope, где они тогда вступают в контакт для отодвижения.
Marvi нашел, что на плоской земле, в любой момент rattlers имеют 25% своего органа в контакте с землей. Но змеи настраивают свое движение на ландшафт. На склоне 10 ° 40% органа остаются в контакте с землей.
Та часть увеличивается до 45% на склоне на 30 °.Во внесении корректировки змея должна уравновесить два фактора.
Слишком много контакта и рептилия не могут поднять другие части тела достаточно высоко для достижения склона. Слишком мало контакта и песок уступают дорогу под весом змеи. “Очевидно, эти животные нашли приятное пятно”, говорит Кодичек.Группа Чозета запрограммировала робот для перемещения подобным образом, затем изменила волны для изменения, сколько из органа робота было в контакте с песком в любой момент.
Это, также, составило его через песок.И путем щипания этих двух волн, “мы можем заставить наши роботы змеи сделать то, что не может сделать змея”, говорит Чозет, те, которые включают десять центов.
Эти признаки могут привести к роботам, которые могут протянуть их путь через щебень в зонах бедствия для нахождения заманенных в ловушку людей, или это может осмотреть атомные электростанции.“Я сражен этой бумагой”, говорят Адам Саммерс, сравнительный biomechanist в университете Вашингтона Лаборатории Фрайди-Харбора, кто не был связан с работой. “Биологии сообщает разработка и наоборот”.Choset, также, вполне рад. Ему не нуждались в разрешениях для возвращения к египетским полостям, но теперь использовал робот в другой археологической экспедиции.
Там, “мы сделали намного лучше”, говорит он. Вещи ищут для автоматизированных змей.