A tudomány megerősíti, hogy az elefánt törzsén lévő bajusznak nincs megfelelője az állatvilágban, és már vizsgálják, hogy robotokat tervezzenek.
Egyes biológiai anyagok viselkedése lehetővé teszi számunkra, hogy bonyolult számítások nélkül is érzékeljük a környezetet. Ezen ötlet alatt megjelenik a fogalma a természet anyagi intelligenciájaolyan tulajdonság, amely lenyűgözi azokat, akik terveznek ra jövő robotjai mert a fizikai tárgy maga végzi az érzékszervi munka egy részét. Ahelyett, hogy az összes információt egy digitális rendszerbe küldené, az anyag alakja és merevsége már egy részét kódolja annak, ami akkor történik, amikor egy másik tárgyat érint.
Ez a megközelítés arra törekszik Az érzékelő szerkezete saját maga reagál a környezeti erőkre. Mérnökök és biológusok számos szervezetet tanulmányoznak, hogy megértsék, hogyan fordul elő ez a jelenség az élő szövetekben, majd mesterséges eszközökké alakítják át.
Egy Max Planck csoport felfedi, hogy az elefánt orrából származó finom szálak jelzik a súrlódás helyét
A kutatók által vezetett tanulmány a Max Planck Intelligens Rendszer Intézets és megjelent a folyóiratban Tudomány azonosította, hogy a az elefánt törzsének érzékszervi szőrszálai Merevségi gradienssel rendelkeznek, amely lehetővé teszi a pontos ismereteket ahol az érintkezés létrejön. Ez a munka ezen tapintható szőrszálak szerkezetét elemezte mikroszkóppal, mechanikai elemzéssel és számítógépes modellező eszközökkel.
Az eredmény azt mutatta, hogy mindegyik a természetes érzékelő, amely információt továbbít a pontos érintkezési pontról hosszában. A kutatás azt javasolja, hogy ez a fizikai viselkedés megmagyarázza a az állatok tárgyak manipulációs képessége finomak anélkül, hogy eltörnék őket.
A csapat ezeket a szőrszálakat jellemzési módszerekkel vizsgálta nanometrikus skála alakjának és mechanikai viselkedésének megértéséhez. Az elemzés mérte az anyag geometriáját, belső porozitását és merevségét a méter milliárdodhoz közeli felbontással. A tesztek azt mutatták, hogy a haj alapja merev, a bizonyos műanyagokhoz hasonló keménységű. Másrészt a hegy rugalmas, és úgy reagál, mint egy gumi. Ez a merevség átmenet a haj hosszában olyan színátmenetet hoz létre, amely megkönnyíti a pontos hely megtalálását ahol a névjegy megjelenik.
A puha hegyek és a kemény alapok jelzik a dörzsölés helyét
Hogy megértsük, hogyan érzékelik ezt a merevségbeli különbséget, a kutató Andrew K. Schulz és csapata egy kiterjesztett fizikai modellt épített fel, amelyet ezek az érzékszervi szőrszálak ihlettek. Az objektum kemény alapot és rugalmas hegyet reprodukált, és kísérleti eszközként használták az intézetben.
A kutató Katherine J. Kuchenbecker Úgy tesztelte az eszközt, hogy végigsétált egy folyosón, miközben megérintette a korlátokat, falakat és oszlopokat. Miután megpróbálta, elmagyarázta, hogy megteheti pillantás nélkül megkülönböztetni az ütközési pontot és azt mondta, hogy „amikor a rúd különböző részeivel a korlátnak ütköztek, más-más érzést éreztek.” Azt is hozzátette, hogy „a hegy puhának érezte magát, míg az alap erősebb ütést közvetített”.
A csapat nagy felbontású számítógépes tomográfiát is alkalmazott a szőrszálak belső szerkezetének tanulmányozására. Ez a technika megmutatta Üreges alappal és lapított keresztmetszetűek. Belül több hosszú csatorna van, amelyek a juhszarv vagy a lópaták szerkezetére emlékeztetnek.
Az az építészet csökkenti a haj tömegét és segíti az energia felszívódását amikor felületekkel érintkezik. A kutatók azt is megállapították, hogy az ovális forma és a progresszív elvékonyodás befolyásolja a haj hajlítását.
A Az elefánt törzse körülbelül 1000 ilyen tapintható szőrszálat tartalmaz különböző területeken elosztva. Kis szenzorokként működnek, amelyek lehetővé teszik az állat számára, hogy még nagyon vastag szőrzet és korlátozott látás esetén is pontosan felfedezze környezetét. Ez a tapintható információ megkönnyíti a rendkívüli körültekintést igénylő feladatokat. Az állat tudés ragadja meg a kényes tárgyakat mint egy tortilla anélkül, hogy eltörné. Ugyanilyen rugalmas szerkezetű kisméretű élelmiszereket is képes felvenni.
A laboratóriumok ebben a természetes trükkben új mechanikus kezek nyomát látják
Schulz Kifejtette, hogy Németországba érkezése különböző területeket egyesített, és kijelentette, hogy „az elefántbiomechanika szakértőjeként érkeztem, és szerettem volna ismerkedjen meg a robotikával és az érzékelőkkelHozzátette, hogy „mentorom a haptika és a tapintható robotika szakértője, és az elefánt bajuszával való munka természetes módja volt a két terület egyesítésének”.
A technológiai alkalmazások már részei a projekt célkitűzésének. A csapat a tanultakat szeretné átadni a érzékelők tervezése olyan gépekhez, amelyeknek finoman kell érzékelniük az érintkezést tárgyak manipulálásakor. Schulz elmagyarázta, hogyan alkalmazható ez az ötlet, és kijelentette, hogy „a hasonló merevségi gradienssel rendelkező, biológiailag inspirált érzékelők pontos információkat nyújthatnak nagyon alacsony számítási költség”.
Az idegtudós Michael Brecht a berlini állatkert közleményében értékelte a felfedezést SBS Australia és azt mondta, hogy „valóban ez az egyik legjobb megoldás, amit a természet kifejlesztett”.
Ez a tudás lehetővé teszi számunkra, hogy elképzeljük robot érzékelők, ahol az anyag alakja érzékeli az érintkezést, mielőtt a processzor beavatkoznaegy ötlet, amelyet már több laboratórium is vizsgál a gépek érintőképernyős rendszereinek tervezésekor.
