Ящерицы используют хвост для поворота в воздухе, вдохновив робота 'RightingBot'

Ящерицы, подобно кошкам, умеют переворачиваться и приземляться на лапы при падении. Но их механизм отличается: вместо скручивания туловища они используют хвост. Исследование, представленное 29 июня на встрече Общества экспериментальной биологии в Зальцбурге, показало, что ящерица, махнув хвостом в одну сторону, заставляет своё тело повернуться в другую. Робот 'RightingBot', созданный по их подобию, успешно повторяет этот трюк.

Работа Ардиана Юсуфи, Роберта Фулла и их коллег из Калифорнийского университета в Беркли объясняет, как хвостатые животные переворачиваются в воздухе. Это открытие может помочь инженерам в создании более устойчивых воздушных или наземных роботов.

"Неочевидно, какой механизм животное использует для переворота в воздухе... В зависимости от размера тела, морфологии и распределения массы существует несколько стратегий", — отметил ведущий автор Ардиан Юсуфи.

В природе ящерицы могут упасть во время драк за территорию, поиска пищи или спаривания. Чтобы избежать травм, им необходим механизм безопасного приземления на лапы.

Используя высокоскоростную видеосъёмку, учёные изучили падение двух видов: геккона с плоским хвостом и зелёной анолиса. Оба вида, начиная падение вверх ногами, махали хвостом в одну сторону, что закручивало их тело в противоположную, позволяя приземлиться на вытянутые лапы.

Сравнение видов с разной длиной хвоста показало:

• Геккон с более коротким хвостом должен махать им сильнее (на больший угол относительно тела).
• Анолису с хвостом в два раза длиннее достаточно относительно небольших движений хвоста для переворота.

"Сравнительный подход даёт полезные идеи для изучения реакции переворота в воздухе и может быть полезен для проектирования роботов", — добавил Юсуфи.

Для проверки гипотезы команда создала трёхмерную математическую модель, а затем простого двухсоставного робота 'RightingBot' (тело + хвост). Несмотря на простоту, робот успешно переворачивался в воздухе взмахом хвоста, как и ящерицы, подтвердив полезность хвоста для этой цели.