3 мин. чтения
9/2/2023 11:23:49 AM

Команда имитирует коллективное движение червячных каплей для будущих роботизированных систем роя

Article Preview Image Чудоплет, состоящий из множества трубопроводных червей.Кредит: Taishi Mikami et al.

Тубишечные черви - это сегментированные черви, которые способны формировать запутанные капля, которые ведут себя как один организм, чтобы адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды или более эффективно мигрировать.Индивидуальные черви способны удлинять, забрасывая неровную область местности и тянув коллективный шар червя через узкий проход в лабораторных экспериментах.

Группа ученых из Университета Тохоку и Университета Хиросимы недавно создала неровную и ограниченную местность для изучения коллективного движения червя.Искусственная местность напоминала форму гантелей с тремя небольшими постами с каждой стороны.Капля червя была ограничена одной стороной местности узким проходом, который капля не мог пройти, не сужая ее сферическую форму.

Исследователи успешно смоделировали коллективные движения червей и надеются использовать дизайн для будущих роботизированных систем роя или систем многих отдельных компонентов, которые должны работать коллективно, используя мягкие агенты.Команда опубликовала свои выводы в выпуске Frontiers в нейроботике 29 августа.

“Предыдущие исследования механизмов локомоции роев организмов в форме червя были сосредоточены на локомоции в плоской среде, но все еще было неясно, как они движутся в реальных условиях, которые имеют ограниченные пространства, выпуклые и вогнутые среды, используя интервинсионные физическиеВзаимодействие »,-сказал Такеши Кано, главный следователь исследования и доцент в аспирантуре Интегрированных наук о жизни в Университете Хиросимы в Хигаши-Хиросиме, Япония.

«Напротив, мы исследовали механизм адаптивного локомоторного поведения организмов в форме червя в ограниченной среде»,-сказал Кано.«Эти поведенческие эксперименты в средах с различными граничными условиями помогли нам понять, как червей в совокупности движутся в сложных условиях … путем использования физических взаимодействий на основе соединений между отдельными червями».

Когда черви образуют капли, черви на внешнем краю капеля держат головы внутри капельника, а их хвосты обращены снаружи.Основываясь на предварительных экспериментах с использованием только нескольких червей, исследовательская группа предположила, что воздействие червя в химическом репелленте заставит некоторых червей от Blob, чтобы отойти от репеллента, выдвинув свои головы из капельника и простираясь наружу.

Команда также предположила, что отдельные черви от червячных каплей вытянут головы от капля в их ограниченной местности в форме гантелей и присоединятся, чтобы сформировать растущий придаток или псевдопод, который мог бы заскочить с колышками на дальней сторонеместность.Затем псевдопод потянул и деформировал каплю через узкий проход по местности, увеличивая псевдопод большим количеством червей.

Последующие эксперименты поддержали гипотезу команды.«Наши результаты показывают, что капли червя сохраняли свою полусферическую форму на открытой арене. Однако в ограниченном канале с несколькими колышками капля может гибко деформироваться и эффективно перемещаться, используя колышки», - сказал Кано.

Важно отметить, что команда смогла точно имитировать поведение червя математически математически, предоставляя средства для воспроизведения индивидуальных и коллективных движений червящих каплей в искусственных системах, таких как робототехника, которые требуют многих отдельных компонентов для совместного движения.

В то время как образование червячного капля обеспечивает некоторую меру защиты для трубовых червей от негативных условий окружающей среды и хищников, поддержание капли, подобной структуре при перемещении через жесткие пространства, нецелесообразно, по словам исследователей.Основным преимуществом их сферической структуры, вероятно, является рост псевдоподных структур, которые позволяют червям исследовать их окружающую среду для признаков местности, которую они могут использовать для перемещения вдали от плохой среды.

Команда ожидает, что их моделирование их червячности будет использовано при разработке будущих роботизированных систем роя.Однако необходимо провести дальнейшие эксперименты для моделирования движений червя в более сложных условиях и создания симуляций, которые учитывают способность червей изгиба.

Больше информации: Taishi Mikami et al., Удлинение, разжигание и перетаскивание: механизм адаптивного локомоции трубовых червей в ограниченной среде, границы в нейророботике (2023).Doi: 10.3389/fnbot.2023.1207374

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений

9/2/2023 · 3 мин. чтения

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений

Мягкая перчатка на основе сотовых пневмоприводов для вспомогательного ухода и реабилитации.

8/31/2023 · 3 мин. чтения

Мягкая перчатка на основе сотовых пневмоприводов для вспомогательного ухода и реабилитации.