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摘要:当一只急匆匆的蟑螂的头撞到墙上时,它的身体会以一定的角度向上反弹,使昆虫能够比踩刹车更快地爬上垂直表面。贾亚拉姆说,受撞击后,鼻子会靠墙吃草,使身体向后仰。虽然蟑螂没有鼻子,但机器人的结构与蟑螂的头部有着相同的作用,使身体能够迅速改变方向,同时失去很少的动力,研究作者报告说,其他机器人设计得益于蟑螂的生物力学。
小蟑螂“像汽车保险杠一样”使用头部。当一只急匆匆的蟑螂的头撞到墙上时,它的身体会以一定的角度向上反弹,使昆虫能够比踩刹车更快地爬上垂直表面。
蟑螂正面攀爬墙壁的 ... 非常有效,它启发了研究人员设计微型机器人,可以像蟑螂那样用头爬上墙壁。[有史以来最奇怪的6个机器人]
当动物在复杂的地形上导航时,它们的感官和大脑之间的相互作用帮助它们避开障碍和潜在的致命错误。但研究作者在报告中指出,蟑螂的策略表明,一些动物依靠自己的体型不仅能保护自己不受碰撞,还能将这种动量引导到成功的逃跑动作中,这项研究于2月13日在线发表在《皇家学会界面杂志》(Journal of the Royal Society Interface)上。
研究人员测试了18只雄性蟑螂,测试对象是在以垂直墙壁为终点的铺有纸张的奔跑表面上,以每秒500帧的速度录制高速视频,并使用运动跟踪软件分析蟑螂从水平轨迹的过渡科学家们在研究中指出,在垂直墙壁上,
在肉眼看来,似乎所有爬上墙壁的蟑螂都能做到天衣无缝。但慢镜头告诉我们另一个故事:这些蟑螂用两种不同的策略爬墙,其中一种策略是用头撞墙“抬”成爬墙的姿势,
在墙上冲锋的蟑螂在爬墙时先发制人。(皇家学会界面版权杂志)和头部撞击蟑螂是更有效的攀爬者,该研究的主要作者,哈佛大学Wyss研究所材料科学和机械工程博士后Kaushik Jayaram,Jayaram说:
“在他们使用头先入法的试验中,我们观察到它们的奔跑速度要比腿着地然后爬上墙快20%。”他解释道:
机器人通常使用一系列传感器在地形上导航,而利用自身体型产生的动量,建造一个能够快速改变爬升方向的机器人的前景是一个有趣的挑战,贾亚拉姆说。Jayaram说,科学家们为机器人设计了一个特殊的“鼻子”,帮助它以正确的角度向上倾斜。
一个受蟑螂启发的机器人用昆虫的迎面攻击 ... 来攻破一堵墙。(英国皇家学会接口杂志版权所有)他们最终得到了一个梯形鼻子,一个边缘朝上,安装在机器人前面。贾亚拉姆说,受撞击后,鼻子会靠墙吃草,使身体向后仰。虽然蟑螂没有鼻子,但机器人的结构与蟑螂的头部有着相同的作用,使身体能够迅速改变方向,同时失去很少的动力,研究作者报告说,
其他机器人设计得益于蟑螂的生物力学。据《生命科学》此前报道,昆虫能够通过微小的开口挤压自己,这激发了工程师们设计出一种微型机器人,这种机器人可以将自己夷为平地,从狭窄的裂缝中滑过,这一壮举有朝一日可能有助于确定地震受害者的位置。
“大自然可以是一位重要的老师。”。Jayaram说:“我们得到了一些提示,告诉我们当动物必须同时完成多个任务时,它们可能会如何面对这些挑战——跑步、攀岩、在他们不知道的环境中操作。”他说:“生物学已经有了一些例子,而且我们肯定也可以改进一些。”
是关于生命科学的原始文章
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