Gekon używa ogona, aby nie odwrócić się do tyłu po wylądowaniu głową do przodu – tak samo może robić robot, inspirowanym budową tego gada.
Kiedy skaczące gekony uderzają w pionowe powierzchnie, takie jak pnie drzew, są w stanie zawiesić się na nich, zamiast odbijać się i spadać na ziemię. Naukowcy odkryli, co im na to pozwala, i skopiowali tę funkcję w małym robocie. Nowe badanie było prowadzone przez prof. Roberta Fulla z University of California-Berkeley, dr. Ardiana Jusufiego z niemieckiej Szkoły Badawczej Systemów Inteligentnych im. Maxa Plancka, dr. Roberta Siddalla z brytyjskiego University of Surrey i dr. Gregory’ego Byrnesa z Siena College w Nowym Jorku.
W ciągu kilku sezonów polowych w Singapurze dr Jusufi nakręcił i przeanalizował wiele filmów w zwolnionym tempie, na których azjatyckie gekony z płaskimi ogonami (Hemidactylus platyurus) skaczą lub szybują z pnia na pień drzewa. Chociaż zwierzęta starały się unikać niewygodnych lądowań głową w dół, kiedy to robiły, poruszały się z prędkością około 6 metrów (20 stóp) na sekundę.
Podczas gdy ich głowa, ramiona i przednie nogi odbijały się od drzewa, jaszczurki były w stanie złapać pień swoimi przyczepnymi tylnymi łapami. Dało im to siłę do przyciśnięcia długiego ogona do drzewa, dzięki czemu wyrostek działał jak klamra, która nie pozwalała im odwrócić się do tyłu i spaść na dno dżungli.
Ten mechanizm usztywniający został następnie odtworzony w wydrukowanym w 3D robocie o miękkim ciele, zaprojektowanym przez naukowców. Urządzenie miało cztery zakryte rzepem stopy, ogon i wewnętrzne, zmotoryzowane ścięgno, które było automatycznie uruchamiane w celu dociśnięcia ogona, gdy przednie nogi miały twardy kontakt z powierzchnią.
Kiedy ten robot został katapultowany na pokrytą filcem ścianę, był w stanie uczepić się bez spadania do tyłu w 55% przypadków. Choć może to nie brzmieć fantastycznie, jego wskaźnik sukcesu spadł do zaledwie 15 procent po usunięciu ogona. Jest to zgodne z tym, co zaobserwowano u dzikich gekonów – osobniki ogoniaste miały 87-procentowy wskaźnik sukcesu, ale te, które naturalnie straciły ogony przez drapieżników lub w innych wypadkach, prawie całkowicie nie były w stanie się utrzymać.
Dzięki robotowi byliśmy w stanie zmierzyć coś, czego nie mogliśmy zmierzyć z gekonami w terenie – mówi Jusufi. Siły reakcji ścian podczas uderzenia po lądowaniu potwierdziły, że ogon jest istotną częścią ułatwiającą lądowanie w ślizgach podkrytycznych. Nasz miękki lądownik robota nie tylko pomaga w zderzeniu z innym polem, ale może również pomóc poprawić lokomocję robota poprzez zwiększenie solidność i uproszczenie sterowania.
Artykuł na temat badań został niedawno opublikowany w czasopiśmie Communications Biology. Robota można zobaczyć w akcji, na poniższym filmie.
źródła: University of California-Berkeley | Max Planck Research School for Intelligent Systems | EurekAlert | New Atlas