Un robot che imita la camminata e l’arrampicata delle lucertole potrebbe fornire nuove informazioni sull’evoluzione e sui vantaggi dei diversi movimenti negli esseri umani e in altri animali?
La risposta è sì, secondo un nuovo studio internazionale multidisciplinare pubblicato questa notte sul Robot della naturascritto in collaborazione dal dottor Christopher Clementi dell’Università della Sunshine Coast.
“Questi risultati potrebbero anche aiutarci a costruire robot dotati di gambe più veloci ed efficienti”, ha affermato il dottor Clemente, specializzato nella biomeccanica degli animali viventi ed estinti.
“Questo potrebbe un giorno diventare importante per superare gli ostacoli e trovare sopravvissuti durante le missioni di ricerca e salvataggio”.
“Il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato un robot ispirato alle lucertole in grado di correre e arrampicarsi, combinando biologia, robotica e matematica basata sul movimento delle lucertole per capire se è meglio muoversi utilizzando le gambe o la colonna vertebrale”, ha affermato il dottor Clemente.
“Abbiamo scoperto che se vuoi muoverti velocemente, dovresti usare principalmente le gambe e muovere la colonna vertebrale il meno possibile. Ma usare un po’ la colonna vertebrale aiuta a consumare meno energia.
“Abbiamo anche scoperto che muovere troppo gli arti o la colonna vertebrale tendeva a ridurre la stabilità durante l’arrampicata, il che significava che i robot avevano maggiori probabilità di cadere dal muro”.
Le lucertole sono maestre del movimento
L’autore principale, il dottor Robert Rockenfeller dell’Università di Coblenza, ha affermato che in generale hanno scoperto che la locomozione ottimale richiede il movimento della colonna vertebrale e degli arti, il che è in stretto accordo con i modelli di movimento delle lucertole.
Il dottor Rockenfeller ha dichiarato: “I risultati consentono di dettagliare l’entità dei compromessi evolutivi tra tre criteri chiave di prestazione – velocità, efficienza e stabilità – e di determinare la forza relativa di queste pressioni selettive sulla locomozione”.
Il dottor Clemente ha affermato che i modelli di movimento tra i vertebrati variavano notevolmente, dai movimenti laterali basati sulla colonna vertebrale nei pesci e nelle salamandre ai movimenti basati principalmente sugli arti nei mammiferi e negli uccelli.
“Tuttavia, le lucertole usano i loro arti e le loro spine, rendendole la specie ideale da studiare per contribuire a colmare le lacune nella comprensione del motivo per cui si verificano questi cambiamenti.”
Il robot ispirato alla lucertola sviluppato dal gruppo di ricerca era in grado di correre su un piano uniforme e di arrampicarsi su superfici inclinate o verticali, con lunghezze delle gambe regolabili e la capacità di regolare la gamma di movimento della colonna vertebrale e degli arti e la velocità del passo.
“Abbiamo anche costruito una scena di performance per valutare l’efficienza e la stabilità dell’arrampicata”, ha affermato il dott. Clemente.
“Questi dati sono stati tracciati utilizzando i risultati di un modello teorico bidimensionale della locomozione delle lucertole e le misurazioni di oltre 40 specie di lucertole che si arrampicano e corrono”.
Questi risultati potrebbero portare a “grandi passi avanti” nella progettazione di robot dotati di gambe più veloci ed efficienti.
Siamo stati in grado di identificare diversi criteri ingegneristici che devono essere considerati quando si sviluppano dispositivi robotici con arti in grado di attraversare un’ampia gamma di ambienti.
“L’ondulazione laterale della colonna vertebrale non dovrebbe essere una considerazione importante se l’obiettivo primario è massimizzare la velocità del robot, ma può essere importante per ridurre al minimo il consumo di energia”.
Allo stesso modo, questa comprensione può anche aiutare a progettare fasi robotiche più veloci, più stabili e più efficienti.
/Comunicato stampa diffuso dall’Ateneo. Questo materiale dell’organizzazione/degli autori originali può essere di natura cronologica ed è stato modificato per motivi di chiarezza, stile e lunghezza. Mirage.News non assume posizioni aziendali o partiti e tutte le opinioni, posizioni e conclusioni qui espresse sono esclusivamente quelle degli autori. Visualizzazione completa qui.
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