Denis Meyer

De shimmy van de duizendpoot

27 juli 2016, 11:48
Advantage of straight walk instability in turning maneuver of multilegged locomotion: a robotics approach
Advantage of straight walk instability in turning maneuver of multilegged locomotion: a robotics approach
De zomer is een goed seizoen om insecten en andere beestjes te observeren en hun doorzettingsvermogen, vindingrijkheid, snelheid en precisie te bewonderen. Neem bijvoorbeeld de duizendpoot die ervandoor gaat als u een steen optilt... Deze is erg snel, ja zelfs zo snel dat u misschien nooit de tijd hebt gehad om u af te vragen of die snelheid verband houdt met zijn grote aantal pootjes. 

De golfbeweging van zijn lichaam laat niemand onverschillig, maar om te begrijpen hoe deze precies werkt is onderzoek nodig. Hier hebben wetenschappers van de universiteit van Kyoto (Japan) zich op toegelegd met simulaties en vervolgens met duizendpoot-robots. De Japanse onderzoekers constateerden tot hun verrassing dat het geheim van de beweging van de duizendpoot schuilt in gecontroleerde instabiliteit. De duizendpoot stuwt zich voort door zijn talrijke ledematen met een golvende beweging (ook bekend als shimmy) te bewegen waardoor versnellende en vertragende krachten worden geproduceerd. Eigenlijk wordt de beweging van zijn ledematen door de nabijheid van de grond belemmerd en wordt hun manoeuvreerruimte beperkt. Om deze beperking op te heffen laat het dier de segmenten van zijn lichaam in een gecontroleerde instabiele voortstuwende beweging golven. 
Het wiskundige model van dit biologische mechanisme, waarbij golven ontstaan door instabiliteit, wordt superkritische Hopf-bifurcatie genoemd. Met dit model hebben de onderzoekers de golvende voortbeweging met gesegmenteerde robot-duizendpoten kunnen reproduceren. 
De studie van de voortbeweging van mensen en dieren speelt een beslissende rol bij de evolutie van de robotica. Deze studie werpt een nieuw licht op tot nu toe onbekende gebieden van de dierlijke motoriek. De reikwijdte ervan overschrijdt de grenzen van de biologie, want met een beter begrip kan voor ieder willekeurig type robot het optimale aantal ledematen worden bepaald. 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items