蛋白質(zhì)將幫助機器人學(xué)習(xí)跑酷
2021-09-01 09:42:23
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導(dǎo)讀 來自加州大學(xué)伯克利分校的一組研究人員進(jìn)行了一項研究,研究了松鼠在樹上跳躍的身體表現(xiàn)。它們的運動特性激發(fā)了工程師們創(chuàng)造出同樣敏捷的機
來自加州大學(xué)伯克利分校的一組研究人員進(jìn)行了一項研究,研究了松鼠在樹上跳躍的身體表現(xiàn)。它們的運動特性激發(fā)了工程師們創(chuàng)造出同樣敏捷的機器人。
研究人員研究了松鼠在自由飛行中的行為、它們?nèi)绾螌W(xué)會從不同類型的地方跳躍、它們?nèi)绾胃淖冊诳罩械奈恢靡约爸懞蟮膭幼?。為此,野生松鼠用花生引誘,并用高速攝像機觀察它們在樹林中移動時的每一個動作。
研究團隊創(chuàng)造了一個人造林帶,松鼠的運動條件不斷變化:樹枝的粗細(xì)、樹枝之間的距離、著陸點的位置都發(fā)生了變化。
科學(xué)家們注意到,松鼠更早地開始從更多彎曲的樹枝上跳躍——例如,它們最大限度地提高了跳躍的強度,盡管樹枝之間的總距離因此而增加。事實證明,當(dāng)松鼠決定跳躍時,它們會仔細(xì)評估下方樹枝的柔韌性以及預(yù)期跳躍的距離。
通過將松鼠的實際動作與模擬最佳跳躍解決方案的數(shù)學(xué)計算進(jìn)行比較,研究人員發(fā)現(xiàn)了一個有趣的模式。例如,分支的靈活性影響決定跳躍大約是分支之間距離的六倍。如果松鼠關(guān)心跳躍的范圍,那么它們會從樹枝上大致相同的位置跳躍,而不管它的長度如何。
雖然科學(xué)家需要解決物理問題,以在跳躍時找到樹枝的距離和柔韌性之間的折衷,但松鼠憑直覺做到了。
另一個出乎意料的觀察結(jié)果是,松鼠在困難跳躍時會從垂直表面反彈,例如它們在跑酷中的表現(xiàn)。
未來,科學(xué)家們計劃將所獲得的知識應(yīng)用到實踐中。特別是,他們想建造一個可以像松鼠一樣移動的機器人。假定它們可用于事故場所和自然災(zāi)害地區(qū)。
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