Воссоздана сложная архитектура щупалец осьминога

Исследование, проведенное учеными Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне совместно с коллегами из Virginia Tech, Университета Северной Каролины и Университета Южной Флориды, представляет важные открытия в области биомеханики.

В результате исследования была воссоздана сложная мышечная архитектура щупалец (рук) осьминога, что открывает новые перспективы для развития технологий биоинспирированных механизмов.

Созданная учеными вычислительная модель позволяет не только понять, как устроена механика структуры руки осьминога, но и применить полученные знания для разработки инновационных технологий. Это открытие не только поможет улучшить понимание принципов управления движениями, но и стимулирует развитие новых методов в области робототехники.

Благодаря сложной мышечной архитектуре, осьминожьи щупальца способны выполнять сложные трехмерные движения с минимальными усилиями. Это открывает новые возможности для создания гибких и маневренных роботов, способных эффективно взаимодействовать с окружающей средой и выполнять разнообразные задачи.

В ходе исследования были проведены дополнительные анализы результатов МРТ, гистологических и биомеханических данных, что позволило более детально изучить структуру и функции руки осьминога. Комбинируя полученные сведения, исследователи успешно создали реалистичную модель осьминожьей конечности, включающую почти 200 переплетенных мышечных групп.

Эксперимент также включал в себя использование методов отслеживания изображений для записи движений осьминога в контролируемых условиях. Это позволило получить ценные данные о координации движений и силе, применяемой при выполнении задачи доставки объекта через отверстие.

Следует отметить, что в ходе исследования осьминог успешно справлялся с поставленными задачами в резервуаре с листом оргстекла, что подтверждает высокую эффективность его руки. Полученные наблюдения и данные послужили основой для дальнейших исследований в области биомеханики и биоробототехники.

В современном мире технологий и науки исследования в области робототехники и биомеханики занимают важное место. Исследователи применили топологию и дифференциальную геометрию для описания формы руки и управления ее движением. Оказалось, что две ключевые топологические величины, извивание и скручивание, связаны с динамикой мышц, а их взаимодействие формирует трехмерные изменения руки, что позволяет достигать сложного движения.

Это открытие имеет большое значение не только для науки, но и для практического применения в робототехнике. Разработанная модель может использоваться как испытательный полигон для робототехников, помогая тестировать алгоритмы для управления роботизированными системами.

Дальнейшие исследования планируют включать расширение модели для управления сразу несколькими руками и перенос результатов на роботизированные прототипы. Это открывает новые перспективы в области автоматизации выполнения различных задач и повышения эффективности работы роботизированных систем.

Источник и фото - lenta.ru