عندما ترى سنجاب يقفز إلى فرع ، قد تفكر (وأنا نفسي فكرت ، حتى الآن) أنهم يفعلون ما ستفعله الطيور والخطوطات لتثبيت الهبوط: مجرد الاستيلاء على الفرع والتعليق. ولكن اتضح أن السناجب ، كونها السناجب ، لا تحتوي في الواقع على أيدي أو أقدام مسبق ، مما يعني أنها لا تستطيع فهم الأشياء بأي قدر كبير من القوة. بدلاً من ذلك ، تمكنوا من الهبوط على الفروع باستخدام فهم “Palmar” ، وهو أمر لا يهم على الإطلاق ، بمعنى أنه لا يوجد الكثير من الاستيلاء. من الدقة أن نقول أن السنجاب يهبط في الغالب على راحة يده ثم التوازن ، وهو أمر مثير للإعجاب للغاية.
هذا النوع من الاستقرار الديناميكي هو سمة تشترك فيها السناجب مع أحد الروبوتات المفضلة لدينا: Salto. Salto هو الطائر أيضًا ، وهو أمر غير مهين بقدر ما يمكن الحصول عليه ، مع وجود طرف واحد فقط مع عدم وجود قوة قبضة على الإطلاق. الروبوت رائع في الارتداد على الأرض ، ولكن إذا كان بإمكانه التحرك رأسياً ، فهذا بُعد تنقل جديد قد يؤدي إلى بعض التطبيقات التي يمكن أن تؤدي إلى بعض التطبيقات ، بما في ذلك الكشفية البيئية والبحث والإنقاذ والإغاثة في حالات الكوارث.
في ورقة نشرت اليوم في روبوتات العلوملقد قام الآليون الآن بتدريس Salto القفز من فرع إلى آخر مثل السناجب ، باستخدام قبضة عزم الدوران منخفضة والاعتماد على مهارات التوازن بدلاً من ذلك.
تقنيات هبوط السنجاب في الروبوتات
بينما سنتحدث في الغالب عن الروبوتات هنا (لأن هذا ما نقوم به) ، هناك ورقة كاملة من قبل العديد من باحثو الروبوتات نفسها التي تم نشرها في أواخر فبراير في مجلة البيولوجيا التجريبية حول كيفية هبوط السناجب على الفروع بهذه الطريقة. ثكنت تعتقد أن الباحثين قد عثروا على بعض السناجب المستأنسة لهذا الغرض ، فقد أمضوا بالفعل حوالي شهر يرشون السناجب البرية في حرم جامعة كاليفورنيا في بيركلي للارتداد حول بعض العليقات ذات الصك بينما كانت الكاميرات عالية السرعة تتدحرج.
تهدف السناجب إلى عمليات هبوط متوازنة تمامًا ، والتي تسمح لهم بالقفز مرة أخرى على الفور. إنهم لا يحصلون عليه دائمًا بشكل صحيح ، بالطبع ، وهم ممتازين في التعافي من هبوط فرعي حيث يذهبون قليلاً أو تحت المكان الذي يريدون أن يكونوا. أظهر البحث كيف تستخدم السناجب نظامها العضلي الهيكلي لضبط وضعها في الجسم ، وامتصاصا ديناميكيا تأثير الهبوط مع مقدمةها وتغيير توزيعها الجماعي لتحويل القرب إلى العجلات الناجحة.
هذه الأنواع من المهارات التي تحتاجها Salto حقًا إلى أن تكون قادرة على تحقيق القفزات في العالم الحقيقي. عندما يسير كل شيء بالضبط بالطريقة التي يفترض بها ، يكون القفز والتجول أمرًا سهلاً ، لكن هذا لا يحدث أبدًا ، ويظهر أبحاث السنجاب مدى أهمية أن تكون قادرًا على التكيف عندما تصبح الأمور متزايدة. ليس الأمر كما لو أن الروبوت الصغير لديه الكثير من درجات الحرية في العمل – إنه ليس لديه ساق واحدة فقط ، قدم واحدة فقط ، واثنين من الدفاعات ، وهذا مكون الغزل الذي يعتقد أو لا تصدق أو لا يعمل كذيل. ومع ذلك ، تمكن Salto من (أحيانًا!) يجعلها تعمل.
https://www.youtube.com/watch؟v=n9fumj74ang
هؤلاء الهبوط المستقيم المتوازن مثير للإعجاب للغاية ، على الرغم من أننا يجب أن نذكر أن Salto حقق هذا المستوى من النجاح مع اثنتين من أصل 30 تجربة. لقد سقطت في الواقع فقط على جثم خمس مرات ، وبقية الوقت ، فقد أدارت الهبوط ، ولكن بعد ذلك لم توازن تمامًا أو إما أن تتفوق على الفرع. هناك بعض الأسباب الميكانيكية التي تجعل هذا الأمر صعبًا بشكل خاص على Salto-على سبيل المثال ، أن وجود ساق واحدة فقط لاستخدامه في كل من القفز والهبوط يعني أن ساق الروبوت يجب تدويرها في منتصف القفز. هذا يستغرق وقتًا ، ويؤدي إلى القفز رأسيًا أكثر من السناجب ، لأن السناجب تقفز مع أرجلها الخلفية والأرض مع أرجلها الأمامية.
بناءً على هذه الاختبارات ، حدد الباحثون أربع ميزات رئيسية للهبوط المتوازن التي تنطبق على الروبوتات (والسناجب):
- القوة والدقة مهمة!
- من الأسهل الهبوط في قفزة ضحلة مع مسار أفقي أكثر.
- أن تكون قادرًا على الاستمتاع بالقرب من الفرع يساعد في الموازنة.
- من المهم أيضًا تشغيل الاستجابة!
من بين هؤلاء ، يعد Salto رائعًا في الأول ، وليس رائعًا في الثانية ، وأيضًا ليس رائعًا في الثالث والرابع. لذلك ، من المدهش أن يكون لدى الآليون أن يحصلوا على هذا القفز من الفرع إلى الفرع وكذلك لديهم. هناك الكثير للقيام به ، رغم ذلك. السناجب ليست هي اللاعبين الشجريين الوحيدين هناك ، ومن المحتمل أن يتعلم المزيد من الحيوانات –كان Salto مستوحى في الأصل من Galago (المعروف أيضًا باسم Bush Babies) ، على الرغم من أن هؤلاء يصعب العثور عليه في حرم UC Berkeley. وعلى الرغم من أن الباحثين لا يذكرون ذلك ، فإن التمديد الواضح لهذا العمل هو سلسلة من القفزات المتعددة ، وفي النهاية الجمع بين القفز الفرعي مع القفز الأرضي والقفز على الجدار الذي يمكن أن يفعله سالتو بالفعل لإعطاء تلك السناجب قفزة للمكسرات.
من مقالات موقعك
المقالات ذات الصلة حول الويب