科學家在一項新研究中報導說,帶有強大外骨骼的小蟑螂“像汽車保險槓”使用了頭部。當刺耳的蟑螂的頭撞到牆壁時,其身體以一定角度向上反彈,使昆蟲能夠比施加製動器更快地縮放垂直表面。
蟑螂的正面攀岩方法是如此有效,以至於它啟發了研究人員設計的微型機器人,可以像蟑螂一樣使用它們的頭。 [有史以來最奇怪的機器人創建的這是給出的
當動物在棘手的地形中行駛時,感官與大腦之間的相互作用有助於他們避免障礙和潛在的致命失誤。但是蟑螂的策略表明,有些動物依靠自己身體形狀研究作者在研究中報告說,不僅要保護他們免受衝突的侵害,而且還將這種勢頭引導到成功的逃生動作中。皇家學會界面雜誌。
研究人員測試了18雄性蟑螂在終止在垂直壁上的紙襯裡的表面上,以每秒500幀的速度錄製高速視頻,並使用運動跟踪軟件來分析蟑螂從水平軌道到垂直牆的過渡。
科學家在研究中指出,在肉眼看來,看起來所有縮放牆壁的蟑螂都無縫地做到了。但是,慢動作鏡頭講述了另一個故事:蟑螂使用兩種不同的策略爬上牆,其中一個涉及將牆壁撞到牆壁上,以“抬起”攀登姿勢。
和頭部彈跳蟑螂這項研究的主要作者Kaushik Jayaram是更有效的牆壁,是哈佛大學Wyss Institute材料科學和機械工程的博士後研究員Kaushik Jayaram告訴Live Science。
賈亞拉姆說:“在他們使用這種首要方法的試驗中,我們觀察到他們的運行速度比降落在腿上然後爬上牆壁的速度快20%。”
他解釋說:“在自然環境中,如果他們試圖擺脫捕食者,速度增加20%可能是生與死之間的區別。”
賈亞拉姆說,機器人通常會使用一系列傳感器在地形上行駛,以及建造一個可以迅速改變方向攀升方向的機器人的前景 - 使用自己的身體形狀產生的動量 - 是一個有趣的挑戰。賈亞拉姆說,科學家通過為機器人設計一個特殊的“鼻子”來遇到它,該機器人以直角將其向上傾斜。
他們以梯形鼻子的鼻子向上指向機器人的前面。賈亞拉姆說,在撞擊後,鼻子會掠過牆壁,使身體抬起。研究作者報導,儘管蟑螂沒有鼻子,但機器人上的結構的目的與蟑螂的頭部相同,從而使身體能夠迅速改變方向,同時幾乎沒有動力。
其他機器人設計從蟑螂的生物力學中受益。昆蟲能夠通過微小的開口擠壓自己的能力,啟發了工程師設計一個可以將自己弄平到地面以滑入狹窄裂縫的微小機器人,這一壯舉有一天可以幫助定位地震的受害者,現場科學。先前報導。
賈亞拉姆說:“大自然可能是一位重要的老師。我們暗示著動物在必須同時執行多個任務時可能面臨這些挑戰的方式 - 跑步,攀爬,在他們不知道的環境中運作。”
他說:“當我們開始在更複雜的環境中運行時,我們絕對可以從生物學的一些示例中學習,而且我們絕對可以改善一些示例。”
原始文章現場科學。