海南s | 山西s | 黑龙江s | 贵州s | 吉林s | 广西s | 澳门s | 安徽s | 甘肃s | 广西s | 河南s | 香港s | 甘肃s | 广西s | 天津s | 云南s | 吉林s | 台湾s | 河南s | 云南s | 四川s | 宁夏s | 山东s | 广西s | 河北s | 四川s | 云南s | 辽宁s | 江苏s | 贵州s | 北京s | 北京s | 黑龙江s | 河北s | 台湾s | 安徽s | 辽宁s | 甘肃s | 黑龙江s | 澳门s | 湖南s | 天津s | 山东s | 甘肃s | 甘肃s | 吉林s | 重庆s | 天津s | 宁夏s | 浙江s | 河南s | 福建s | 海南s | 河南s | 福建s | 江苏s | 内蒙s | 西藏s | 贵州s | 辽宁s | 山西 | 湖北 | 青海 | 浙江 | 湖南 | 甘肅 | 寧夏 | 北京 | 上海 | 安徽 | 遼寧 | 內蒙 | 吉林 | 天津 | 重慶 | 遼寧 | 內蒙 | 海南 | 廣東 | 遼寧 | 吉林 | 澳門 | 山西 | 天津 | 江蘇 | 廣東 | 廣西 | 新疆 | 貴州 | 海南 | 廣西 | 安徽 | 湖北 | 海南 | 上海 | 遼寧 | 貴州 | 山西 | 安徽 | 海南 | 江西 | 青海 | 江西 | 北京 | 寧夏 | 湖北 | 內蒙 | 內蒙 | 甘肅 | 天津 | 黑龍江 | 內蒙 | 福建 | 青海 | 江蘇 | 湖南 | 貴州 | 海南 | 山西 | 貴州 | 重慶 | 甘肅 | 廣西 | 山西 | 雲南 | 湖北 | 內蒙 | 香港 | 臺灣 | 安徽 | 西藏 | 河南 | 湖北 | 湖北 | 黑龍江 | 青海 | 重慶 | 臺灣 | 寧夏 | 遼寧 | 上海 | 湖北 | 黑龍江 | 湖南 | 湖南 | 甘肅 | 江蘇 | 河南 | 湖北 | 澳門 | 西藏 | 山東 | 臺灣 | 湖北 | 天津 | 內蒙 | 甘肅 | 廣西 | 青海 | 浙江 | 安徽 | 浙江 | 甘肅 | 陝西 | 廣西 | 雲南 | 重慶 | 西藏 | 青海 | 澳門 | 河北 | 安徽 | 甘肅 | 安徽 | 重慶 | 香港 | 安徽 | 北京 | 遼寧 | 湖北 | 湖南_z | 湖北_z | 天津_z | 内蒙_z | 甘肃_z | 北京_z | 辽宁_z | 青海_z | 山西_z | 吉林_z | 青海_z | 天津_z | 福建_z | 安徽_z | 宁夏_z | 云南_z | 江苏_z | 香港_z | 天津_z | 重庆_z | 湖北_z | 陕西_z | 天津_z | 广东_z | 江苏_z | 海南_z | 甘肃_z | 安徽_z | 海南_z | 广东_z | 贵州_z | 甘肃_z | 吉林_z | 河北_z | 福建_z | 山东_z | 江西_z | 黑龙江_z | 陕西_z | 香港_z | 香港_z | 广西_z | 黑龙江_z | 云南_z | 云南_z | 云南_z | 吉林_z | 内蒙_z | 重庆_z | 香港_z | 广东_z | 江苏_z | 河北_z | 江苏_z | 重庆_z | 吉林_z | 台湾_z | 青海_z | 宁夏_z | 湖南_z | 

跳蛛跳跃方式值得深入研究鎹,它们能从静止状态突然跳跃钖,跳跃距离达到身体长度的6倍(相比之下鎻,人类跳跃距离仅能达到身体长度1.5倍)濂,并且跃起时能够携带身体重量5倍的猎物鑸。专家称鎵,基于跳蛛的生理机制可用于研制新型跳跃机器人钀。

  新浪科技讯 北京时间5月15日消息婧,据国外媒体报道鎽,我们知道蜘蛛是一种安静的“八腿怪物”搴,它们会潜伏在猎物周围浠,使用蜘蛛网和毒液捕获猎物閽。但事实上45万种蛛形纲生物中钁,13%物种是通过跳跃发动攻击閮,它们悄然接近猎物蹇,然后像一只“八腿老虎”鑵,突然跃起扑向猎物濂。颇似科幻电影《哈利波特》中的八眼巨蛛“阿拉戈克(Aragog)”鏁。

  可怕的是鐎,这些蜘蛛跳跃方式值得深入研究鎴,它们能从静止状态突然跳跃璁,跳跃距离达到身体长度的6倍(相比之下鎸,人类跳跃距离仅能达到身体长度1.5倍)婢,并且跃起时能够携带身体重量5倍的猎物閽。如果将这些特殊生理机制转化为机械设计方案鎼,将对我们最新研制的机器人带来设计革命鑰,但同时我们需要考虑到这些智能机器人对人类的潜在威胁鎭。

  英国曼彻斯特大学研究小组进行了一项研究绐,它们训练了一只名为“金姆(Kim)”的帝王跳蛛(菲蛛属物种)鍛,它在跨越障碍跳跃训练中跳跃了不同距离淇,期间一台超高速摄像机记录了它的跳跃过程浜。这项最新发现发表在近日出版的《科学报告》上鏉,更加详细地研究了该物种和其它蜘蛛物种的跳跃机制璺。

  最新研究报告作者鍙、曼彻斯特大学古生物学家拉塞尔加伍德(Russell Garwood)说婀:“对于该物种的一个关键性发现是短距离跳跃倾向于使用低角度轨迹鏅,这样减少了空中跃起时间槌,这种类型的跳跃鑶,通常在空中跃起时间大约30毫米鐒,具有更快閿、更优化的跳跃速度鐬,并且具有一定的精确度閫。”

  相比之下鎿,远距离跳跃(距离超过60毫米)则使用更陡的起跳角度优化空中跃起时间璇,可使蜘蛛跳跃更远的距离瑁,同时减少了能量消耗骞。加伍德说閲:“因此蜘蛛的跳跃行为差异取决于跳跃性质钃。”

  与其它蛛形纲和无脊椎节肢动物相比鐙,跳蛛具有非常敏锐的视觉能力寰,头部前端有4只大眼睛鍒,头部顶端有4只小眼睛鍓。这种视觉很可能使蜘蛛有效地可以测量距离鑰,并确定远距离和近距离所需要的合适时间和角度绂,但这并不意味着这些蜘蛛能够看到很远的位置渚。在实验中“金姆”的跳跃最大距离是60毫米椹,它拒绝跳跃更远的距离鎷,很可能并非是它不会跳至更远距离鐏,而是自己的视力所导致的鎮。

  研究人员从当地宠物商店里购买了几只帝王跳蛛铦,对它们进行训练鍚,但是仅有“金姆”能够接受这项训练娑,这只蜘蛛重量150克绀,体长15毫米鎽。加伍德说鍒:“客观地讲鑰,我是非常幸运的鎼,这项研究主要是靠运气完成的瑙,我们必须使用相机非常努力地捕捉镜头才行娉。”

  研究人员注意到鐤,帝王跳蛛似乎是利用急性肌肉收缩来实现跳跃纭,而不像其它节肢动物那样鎷,在类似弹弓机制中使用存储的能量鐥。加伍德说鍠:“问题的关键在于我们希望识别跳蛛的这种跳跃机制原理钂,分析该蜘蛛物种是否使用液压方式促使肌肉变得更加强大杈,最终实现数倍身体长度的跳跃距离钘。”

  蜘蛛使用血淋巴压力(haemolymph pressure)延伸它们的腿部鎷,血淋巴相当于蛛形纲动物的血液浼。最初人们认为钁,血淋巴液压力能够与腿部肌肉力量结合在一起鑽,从而实现“金姆”的上升跳跃鍗,而并非仅是横向或者下行跳跃瀹。

  加伍德说鐞:“令人遗憾的是濞,我们仍无法确定这一点绌。”基于对帝王跳蛛的跳跃观测鐩,以及三维CT扫描获得的腿部生理数据姹,研究人员发现跳跃很可能取决于腿部肌肉质量璋。血淋巴形成的液压力对蜘蛛跳跃产生促进作用閫,但它并不是一个重要特征渚,我们希望未来的研究中能够进一步阐明解释杈。

  如果这种物理跳跃可以复制到飞行机器人或者跳跃机器人娉,它将有助于解决多数机器人在地面上的生物力学限制纰。也就是说钘,这将是一项技术突破澶,可使机器人平衡性能更好鏅,拥有充足动力跳跃至更远距离楠,或许这将开启一个微型机器人的新纪元鑲。

  事实上璺,这支研究小组使用“金姆”三维CT扫描瀹,构建了一个蜘蛛腿部和身体结构的比例模型鎼,并结合跳跃机制缇。但令人遗憾的是鍥,这个比例模型蜘蛛在跳跃测试时发生了爆炸閾,这说明我们仍不擅长研发可操作的电子设备绁,我们还需要更多的研究数据鎵,进而证实蜘蛛和其它小型生物如何灵活地控制它们的跳跃和移动时产生的作用力鑳。

  如果人们生活的环境布满大量小型跳跃蜘蛛机器人鐚,你或许会认为这个关键性研究项目或许带给人们的是灾难鍜,某些新型机器人技术可带来技术创新鍖,但同时也是一把双刃剑鐫,或许未来智能机器人将成为人类生存的一个重要威胁璇。(叶倾城)

为你推荐