Przyspieszanie bez wznoszenia
Kiedy samochód lub motocykl w krótkim czasie bardzo przyspiesza od zera, jego przednie koła lub koło mogą się unieść. By zapobiec temu zjawisku, wprowadzono odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne. Okazuje się jednak, że z tym samym problemem muszą sobie radzić biegające zwierzęta, np. psy (Biology Letters).
Zespół z Royal Veterinary College opracował model matematyczny, jak szybko czworonogi mogą przyspieszać bez ryzyka uniesienia na tylnych łapach. Przewiduje on, że im dłuższy zwierzę ma grzbiet w stosunku do łap, tym mniejsze szanse stanięcia dęba i tym szybciej dany gatunek/egzemplarz może się rozpędzać. By przetestować tę hipotezę, naukowcy udali się na londyński tor psich wyścigów Walthamstow Stadium. Nagrywali tam na wideo charty wyskakujące z bramek. Przyspieszenie zbliżało się do, ale nigdy nie przekraczało ograniczeń przewidywanych przez model.
Po psach przyszła kolej na konie biorące udział w meczu polo. W takich okolicznościach zwierzęta muszą się nagle zatrzymywać i startować. Na potrzeby eksperymentu Brytyjczycy wyposażyli je w urządzenia mierzące przyspieszenie i położenie. Model przewidywał zarówno ich przyspieszenie, jak i opóźnienie. Nie trzeba wielkiej wiedzy o fizjologii mięśni i modelowaniu matematycznym, by zobrazować, w jakim tempie zwierzę może przyspieszać. Wystarczą dwa pomiary i założenie, że nie chce się ono wywrócić do góry łapami. Problem unoszenia przednich nóg dotyczy tylko niedużych prędkości. Kiedy zwierzę już biegnie, siła mięśni ogranicza przyspieszenie – tłumaczy James Usherwood.
Komentarze (8)
Przemek Kobel, 26 czerwca 2009, 11:51
Czyli spożytkowali grant naukowy na potwierdzenie, że zwierzęta podlegają prawom newtonowskiej fizyki. Co dalej? Badania rzeczywistej wyporności ryb? (:
mikroos, 26 czerwca 2009, 12:37
Nie takie głupie są te badania. Zobacz, że teraz będzie można udoskonalić m.in. prace nad kroczącymi robotami.
Przemek Kobel, 26 czerwca 2009, 12:42
Kroczące? Na czterech łapkach? Ten temat chyba jest już prawie zamknięty...
mikroos, 26 czerwca 2009, 12:46
Dlaczego zamknięty? Jest mnóstwo sytuacji, w których byłyby idealne. Ratownictwo i wyprawy górskie, poszukiwanie ofiar w zgliszczach i pod gruzami, pomoc domowa dla niepełnosprawnych - zastosowań jest mnóstwo. A główną przeszkodą, o ile wiem, są właśnie problemy z odnalezieniem kompromisu pomiędzy stabilnością a szybkością poruszania (no i z energią, rzecz jasna), więc podobne badania w moim odczuciu mają sens.
wilk, 26 czerwca 2009, 15:43
Wychodziłoby na to, że jamniki powinny (a raczej mogłyby, gdyby tylko chciały
) rozpędzać się najszybciej. :] Anyway to dość logiczne, bo przód i łeb działa wtedy jako przeciwwaga dla odpychających tylnych łap.
PS. Roboty kroczące raczej nie nadają się na zgliszcza, gruzy i nierównomierne tereny... Tutaj wskazane byłyby gąsienice.
mikroos, 26 czerwca 2009, 15:56
Gąsienica nie zawsze są dobre. Żeby robot mógł wspiąć się na wysoką przeszkodę, gąsienice muszą sięgać daleko od ziemi (tak, żeby cała przeszkoda znalazła się pod gąsienicą, a nie nad nią), a wtedy z kolei maszyna nie może przeciskać się przez płaskie, niskie szczeliny. A na odpowiednio zaprojektowanych odnóżach można by i czołgać się, i wspinać - zupełnie jak ludzie. Na dodatek odnóża mogłyby być teleskopowe, dzięki czemu zasięg dodatkowo by się zwiększył. Wiadomo, dziś jest to raczej science fiction, ale właśnie dlatego warto to badać
wilk, 26 czerwca 2009, 16:41
Dlatego właśnie policyjne roboty na gąsienicach, mają je specjalnie profilowane do podjazdów, a nawet mają dodatkową, ruchomą przednią i tylną gąsienice, by wjeżdżać po stromych schodach, np.: http://www.asimo.pl/modele/expert.php
Z kroczących zaś (i to czworonożnych), to najbardziej znany jest Big Dog: http://www.asimo.pl/modele/bigdog.php i filmiki:
O wiele lepsze do niskich prac oraz poszukiwań i tańsze w konstrukcji byłyby "armie" małych, robotów poruszających się jak owady, np. A-Pod:
mikroos, 26 czerwca 2009, 17:05
Dopóki prace ciągle są na etapie wczesnego rozwoju, moim zdaniem warto próbować wszystkich możliwości. Czas pokaże, która z koncepcji wygra. Tylko tyle mogę dodać
Pozdro i dzięki za filmy - fajnie się te maszynki prezentują 