Робот помогает учёным понять, почему одни животные бегают быстрее других

Группа исследователей из Мичиганского университета представила четвероногого робота TROT (Robot of Theseus), способного за 20 минут менять пропорции конечностей для моделирования анатомии различных животных, включая вымершие виды. Результаты работы опубликованы в журнале Bioinspiration and Biomimetics.

Корпус и сегменты конечностей робота напечатаны на 3D-принтере и крепятся к серийным электродвигателям. Конструкция позволяет изменять длину сегментов ног, распределение массы вдоль конечности и амплитуду движений в суставах. Детали стыкуются единственным возможным способом, что исключает ошибки при сборке и делает платформу доступной для биологов без инженерного образования. Полная стоимость комплектующих составляет менее четырёх тысяч долларов при наличии стандартного 3D-принтера.

Руководитель проекта Талия Мур, специалист по эволюционной биологии и робототехнике, разработала TROT для решения задачи, которую невозможно выполнить на живых организмах — изолированного изменения одного параметра тела при фиксации остальных. В классическом эксперименте 1974 года сравнение энергозатрат гепардов и коз не дало однозначного ответа о роли распределения массы конечностей, поскольку виды различались слишком многими параметрами одновременно.

Вместо механических пружин робот использует реверсивные электродвигатели, которые накапливают энергию при обратном вращении и воспроизводят упругую функцию мышц и сухожилий. Такое решение устраняет погрешности измерений, характерные для пружинных элементов.

Команда опубликовала все чертежи TROT в открытом доступе. Первым автором исследования выступил Картик Урс.

Источник: Interesting Engineering