Гремучие змеи научили робота-змея своему искусству молниеносно перемещаться по сыпучему песку

Если робот применяется для поиска жертв на месте катастрофы, или даже исследует другую планету — то крайне нежелательно, чтобы он застрял в песке. Учёные изучили способ движения одного из лучших песчаных путешественников в животном мире — рогатой гремучей змеи. Они проанализировали её движения и применили их к существующему роботу-змее, чтобы тот мог лучше подниматься по песчаным склонам.

Рогатая гремучая змея известна своей способностью быстро двигаться по песку в боковом положении волнистыми движениями. Робо-змей из Университета Карнеги-Меллона, к сожалению,  провалил в 2011 археологические миссии по исследованию пещер в районе Красного моря, поскольку не смог двигаться вверх по песчаным склонам, изобилующих в этих пещерах.

Наблюдения за реальными змеями позволили найти решение этой проблемы. Оказалось, что змея перемещается в перпендикулярном направлении за счет формирования двух независимых волнообразных движений тела. Одна волна направлена от головы к хвосту змеи, а вторая — перпендикулярно к первой волне. Используя различные частоты и амплитуды двух этих движений, змея управляет тем, какие из участков ее тела и в какой последовательности контактируют с песчаной поверхностью. Чем круче склон, тем больше площадь контактов.

Изученные исследователями алгоритмы движения змеи были запрограммированы в робо-змея, который благодаря этому теперь обрёл способность подниматься и спускаться по очень крутым песчаным склонам. Но эта возможность не является пределом стремлений исследователей — они собираются поэкспериментировать и разработать некоторые другие варианты необычных движений робота.

«Хотя этот тип роботов, роботов-змей, считается биологически вдохновлённым типом, но зачастую вдохновение не простирается дальше случайных наблюдений за возможностями биологической системы-прототипа» — рассказывает Хоуи Чозет, профессор робототехники из университета Карнеги-Меллона. «В своих новых исследованиях нам удалось совместить биологию, робототехнику и физику намного глубже, чем это делалось ранее. И это сразу же дало нашему роботу массу новых возможностей, которые мы планируем существенно расширить в ближайшем будущем».

Источник перевод для gearmix (Serg Kite)