Суставы в слоновьем хоботе могут помочь в разработке дизайна роботов
Исследователи из Рочестерского технологического института уверены, что понимание того, как слоны используют хоботы для манипулирования мелкими объектами, может привести к созданию роботов с гибкими руками или захватами.
Профессор Скотт Франклин из РТИ объединил усилия с Дэвидом Ху из Технологического института Джорджии для понимания того, как животные применяют силу хобота для работы с предметами разного размера, сообщает eurekalert.org. Отчет об исследовании представлен в Journal of the Royal Society Interface.
Слоны съедают около 440 фунтов пищи в день. Их хоботы, лишенные костей, формируют суставы, сжимающие небольшие кусочки в удобный для пережевывания комок. Сотрудники зоопарка Атланты записали на видео эксперименты со своим питомцем, 35-летней африканской слонихой Келли. Работники предлагали ей маленькие кусочки брюквы и моркови, а также горки пшеничных отрубей на тарелке. В ходе опытов измерялась прикладываемое хоботом усилие при взятии пищи, а также делались снимки его формы.
Франклин изучил видео и данные, предоставленные командой Ху. Он предположил, что слон прикладывает больше сил, когда пытается поднять кучку мелких объектов. Поведение имело характерную форму, которую Франклин распознал по прошлой работе, где применял теорию слабого звена к гранулированным материалам. Шанс его возникновения повышался, если горсть содержит много индивидуальных частиц. И слоны стабилизируют слабое звено, прикладывая большую силу.
«Действие кажется интуитивным, — сказал специалист. – Чем сильнее пища сжимается, тем больше вероятность, что сцепление частиц позволит поднять объект».
Авторы уверены, что слоновий хобот может стать моделью для исследователей, разрабатывающих роботизированные руки и захваты, рассчитанные на разные предметы.
«Сложно создать устройство, достаточно гибкое для манипулирования широким спектром объектов, вроде одной ручки, их горсти или кубика желе, — сказал Франклин. – Хобот не меняет форму, но может поднимать еду разного размера, веса и состава. Принцип его работы даст нам информацию, помогающую решить проблему дизайна захватов».
