Dh’ fhaodadh comasan tighinn air tìr aig Geckos a bhith air an cleachdadh ann an robotics

Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh California, Berkeley agus Institiud Max Planck airson Siostaman Inntleachdail ann an Stuttgart, sa Ghearmailt air sealltainn mar a bhios geckos a’ cleachdadh an earbaill airson gluasad meadhan-aoiseil. Leigidh an comas seo leotha iad fhèin a cheartachadh nuair a thuiteas iad às deidh dhaibh an greim a chall, agus faodaidh e cuideachd an cuideachadh le gluasad thairis air uachdar lòn.

Thèid na co-dhùnaidhean fhoillseachadh an t-seachdain seo anns an Nature iris Conaltradh bith-eòlas.

Tha na dòighean sin air leth feumail ann an robotics, agus tha iad mu thràth gan cur an gnìomh ann an innealan-fuadain coltach ri gecko.

Toraidhean iongantach mu dheidhinn Geckos

Tha Robert Full na àrd-ollamh bith-eòlas aonaichte aig UC Berkeley, agus tha Adria Jusufi na bhall dàimhe aig Sgoil Rannsachaidh Max Planck airson Siostaman Inntleachdail agus a bha na oileanach dotaireil aig UC Berkeley. Rinn an dithis lorg ùr cudromach agus iongantach gu bheil geckos cuideachd a’ cleachdadh an earbaill gus cuideachadh le faighinn seachad air nuair a bheir iad bann-cinn a-steach do chraoibh. 

Tha tubaistean ceann-ciad gu math cumanta am measg geckos, agus chlàraich Jusufi seo le camarathan bhidio àrd-astar.

“Bha a bhith a’ coimhead air na geckos bhon àrdachadh ann an canopy na coille-uisge na fhosgladh sùla. Mus falbhadh iad, ghluaiseadh iad an ceann suas is sìos, agus taobh ri taobh gus an targaid tighinn air tìr fhaicinn mus leumadh iad dheth, mar gum biodh iad airson tuairmse a dhèanamh air an astar siubhail," thuirt Jusufi.

Tha na bhideothan a’ sealltainn gu bheil an gecko, anns a’ chùis seo an gecko taigh-earbaill rèidh Àisianach cumanta, a’ greimeachadh air a’ stoc le a òrdagan clawed is pleadhaig nuair a bhuaileas e an ceann leis a’ chraoibh. Bidh seo a’ cuideachadh a cheann agus a ghuailnean a dhol air ais, agus tha luamhain aig a’ ghecko gus a earball a bhrùthadh an-aghaidh a’ stoc, a chuireas casg air bho bhith a’ tuiteam air ais.

“Fad bho bhith a’ stad, tha cuid de na dearcan sin fhathast a ’luathachadh buaidh,” thuirt Jusufi. “Bidh iad a’ bualadh an-toiseach, a ’tilleadh an ceann thairis air sàilean aig fìor cheàrn bhon dhìreach - tha iad coltach ri seasamh leabhraichean a’ cumail air falbh bhon chraoibh - air acair a-mhàin le an casan cùil agus an earball fhad ‘s a tha iad a’ sgaoileadh lùth buaidh. Leis an reflex grèim tuiteam a’ tachairt cho luath, cha b ’urrainn ach bhidio gluasad slaodach an uidheamachd bunaiteach fhoillseachadh.”

A rèir an luchd-saidheans, is dòcha gum bi beathaichean leum beag is aotrom eile leithid dearcan-luachrach cuideachd a’ cleachdadh nan dòighean sin.

“Is dòcha gum bi glides nas fhaide aca a tha nan glides nas cothromaiche, agus bidh iad a’ tighinn air tìr ann an dòigh eadar-dhealaichte, ach, mar eisimpleir, ma tha iad a ’feuchainn ri teicheadh, tha iad a’ roghnachadh an seòrsa giùlan seo a dhèanamh, gu ìre air sgàth gu bheil meud cudromach, ”thuirt Full. “Nuair a tha thu cho beag, tha roghainnean agad nach eil nam fuasglaidhean airson rudan mòra. Mar sin, is e seòrsa de fhuasgladh meadhan-bodhaig a tha seo nach eil agad ma tha thu nas motha.”

Dh’ fhaodadh structaran coltach ri earbaill gecko a bhith air an cleachdadh gus innealan-fuadain itealaich mar drones a dhèanamh seasmhach, gan cuideachadh a’ tighinn air tìr air uachdar dìreach.

Is e an luchd-rannsachaidh a’ chiad fheadhainn a bhios a’ clàradh, a’ modaladh agus ag ath-riochdachadh a’ ghiùlan seo ann an inneal-fuadain bog. 

“Is e structaran a th’ ann an às-mhalairt a chaidh a cho-thaghadh airson iomadach giùlan, ge bith dè an structar a thàinig air adhart bho thùs, agus seo fear ris nach biodh dùil agad, ”thuirt Full. “Chì thu mar as urrainn don chomas iongantach sin a bhith làidir na h-atharrachaidhean sin a cheadachadh.”

“Gu ruige o chionn ghoirid cha robh earbaill air uimhir de dh’ aire fhaighinn ri casan no sgiathan, ach tha daoine a-nis a ’tuigsinn gum bu chòir dhuinn smaoineachadh air na beathaichean sin mar chòig-chasach, ann an dòigh - pentapedal,” thuirt Jusufi.

A rèir Full, tha innleadairean robotach a’ cur barrachd is barrachd ghnìomhan ri innealan-fuadain, agus tha iad ag ionnsachadh gun urrainn dhaibh pàirt ùr a thoirt a-steach airson gach comas. 

“Mar a bhios sinn a’ toirt air adhart na h-innealan-fuadain agus na siostaman fiosaigeach againn, tha innleadairean uile airson barrachd rudan a dhèanamh. Agus saoil dè? Aig àm air choreigin, chan urrainn dhut inneal-fuadain a bharrachadh airson a h-uile càil," thuirt e. “Feumaidh tu rudan a chleachdadh airson giùlan eile gus na giùlan sin fhaighinn."

A 'togail an robot

Thog an luchd-rannsachaidh inneal-fuadain earbaill às deidh dha na pàirtean aige a chruthachadh le Carbon M2, clò-bhualadair 3D ùr-nodha a chaidh a dhealbhadh gu sònraichte airson structaran bog. Bha Velcro air na casan gus am faodadh e cumail air conaltradh, agus bha inneal aig an earball a bheireadh air brùthadh sìos nuair a bhuaileas na casan aghaidh uachdar agus sleamhnachadh.

Sheall an inneal-fuadain earbaill soirbheachas co-chosmhail nuair a bha e a’ tighinn air tìr gu cruaidh. Ann an nàdar, bidh geckos le earbaill gu soirbheachail a’ tighinn air tìr air uachdar dìreach gun a bhith a’ tuiteam 87% den ùine. Tha innealan-fuadain gun earbaill air sealltainn gu bheil iad comasach air tighinn gu tìr gu soirbheachail 15% den ùine ann an deuchainnean, ach fhuair an inneal-fuadain earbaill ùr 55% den ùine ann an deuchainnean.

Lorg an luchd-rannsachaidh cuideachd gu robh innealan-fuadain le earbaill leth fad a’ chinn agus a’ chuirp còmhla cha mhòr cho soirbheachail ri feadhainn nas fhaide a bha fad an t-sròin. Fhuair iad a-mach cuideachd gu robh feum aig innealan-fuadain le earball goirid dà uair sa chois gus fuireach ceangailte ris a’ chraoibh.

Cumaidh an sgioba orra a’ sgrùdadh geckos agus a’ coimhead airson prionnsapalan ùra airson a bhith a’ buntainn ri innealan-fuadain, gu sònraichte innealan-fuadain bog air uachdar dìreach.

“Chan ann mu dheidhinn dòchas agus foirfeachd a tha mean-fhàs, ach an àite sin, tha e mu dheidhinn iomchaidheachd. Tha am fuasgladh dìreach-math gu leòr a’ cluich ann a bhith a’ toirt farsaingeachd de chomasan dhut gus am bi thu fada nas làidire ann an àrainneachdan dùbhlanach,” thuirt Full. “Tha mean-fhàs a’ coimhead nas coltaiche ri tinkerer aig nach eil fios dha-rìribh dè a nì iad agus a bhios a’ cleachdadh a h-uile càil a tha aca gus rudeigin a dhèanamh a ghabhas obrachadh."

“Thathas a’ faighinn a-mach gu bheil beathaichean beaga arboreal às aonais atharrachaidhean moirfeòlais follaiseach airson itealaich a’ nochdadh comas iongantach airson gluasad meadhan-adhair. Faodaidh modalan corporra bog robotach cuideachadh le bhith a’ faighinn a-mach smachd air fuasglaidhean meacanaigeach airson tighinn air tìr, ”thuirt Jusufi.