Ученые из Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University, США) проанализировали считавшиеся ранее неэффективными движения некоторых животных (рыб, насекомых, ящериц и других) и пришли к выводу, что движение по извилистой траектории позволяет этим существам достигать одновременно устойчивости и маневренности. Полученные знания могут привести к пересмотру построения небольших роботов. Результаты работы команды исследователей под руководством Шахина Сефати (Shahin Sefati) были опубликованы в журнале PNAS, ее краткое изложение доступно на сайте университета.
Когда живое существо или транспортное средство является устойчивым при движении, оно менее маневренно, неспособно быстро менять курс, и наоборот. Однако в мире живой природы существа оказались способны управлять разнонаправленными силами, возникающими во время движения. При этом животное постоянно отклоняется в сторону от своей основной траектории, увеличивая за счет этого и устойчивость, и маневренность.
Ученые использовали скоростную съемку передвижения маленьких рыб из семейства Sternopygidae и обнаружили на первый взгляд нелогичный механизм работы плавников этих животных: часть плавника направляла воду вперед, а часть назад. Исследователи сравнили это поведение с двумя пропеллерами, работающими в противоположных направлениях.
Исследовательская группа разработала математическую модель, предположив, что это странное поедение позволяет животному улучшить устойчивость, сохраняя при этом маневренность. Затем команда протестировала точность этой модели на роботе, имитировавшем движения плавника рыбы. Гипотеза подтвердилась, и теперь ученые ждут прорыва в малой робототехнике.
Исследования могут помочь в производстве уже существующих роботов, имитирующих движения животных.
