Роботам есть чему поучиться у насекомых
Природа не устает удивлять оригинальными решениями, и некоторые из них инженеры с удовольствием заимствуют. Один из таких примеров - жук-щелкун. Особый вид сочленения между его головой и грудью образует прыжковый механизм, который позволяет насекомому переворачиваться со спины на брюшко, выбираться из липкой массы без помощи лапок или просто отпрыгивать в случае опасности. При срабатывании прыжкового механизма раздается отчетливый щелчок, что и дало название этому семейству жуков.
А теперь представьте себе межпланетную станцию, умеющую самостоятельно выравнивать корпус при аварийной посадке, или спасательного робота, который способен перепрыгивать через препятствия.
Прыжки для робототехники не в новинку, но все современные роботы прыгают, используя ноги или другие манипуляторы. Собственно, как и большинство жуков. Чем интересен для инженеров жук-щелкун, так это способностью совершать прыжки без помощи лапок. Трюк выглядит не таким уж сложным, но на его изучение у конструкторов ушло немало времени.
Секрет заключается в морфологии насекомого. В нижней части головы жука-щелкуна расположен отросток, который входит в паз на передней части груди и никак не мешает передвигаться. Но когда нужно совершить очередной кульбит, жук начинает складываться внутрь. Твердый отросток упирается в препятствие и, как листовая рессора, набирает напряжение. Когда жук сгибается достаточно сильно, отросток проскальзывает через край препятствия и отпущенной пружиной "выстреливает" со стороны спины. Описание процесса выглядит не слишком технологично, но тысячелетний опыт эволюции превратил прыжковый механизм в совершенный инструмент. В каком бы положении жук-щелкун ни находился, его подбрасывает вертикально вверх, а высота прыжка в соотношении с длиной тела такова, что ни одному живому существу подобный результат даже не снился.
Очевидно, что эта техника может использоваться лишь на роботах небольшого размера. В противном случае прыжковый механизм потребует слишком много энергии, а удар "взведенного курка" о точку опоры будет приводить к повреждениям самого робота. Но взгляд на этот вопрос меняется, если вспомнить о том, что существуют планеты со слабой гравитацией. Армия жуков-исследователей, которым любая преграда нипочем, могут сослужить человечеству хорошую службу.
По материалам nature.com
Перевод @solips
