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英国科学家通过训练蜘蛛发现动物运动的秘密

时间: 2020-07-06 10:26:25 作者: 来源:网络 点击:
  曼彻斯特大学的科学家周二公布了他们如何训练蜘蛛,让它们在需要的情况下击败蜘蛛,以帮助它们发现动物活动的秘密。
  这项研究是同类研究中最先进的,也是首次使用3 DCT扫描和高速高分辨率相机来记录、监测和分析蜘蛛的运动和行为。这也将有助于未来机器人的发展。
  这项研究揭示了捕食蜘蛛狩猎时如何捕捉猎物的秘密。为此,他们第一次成功地训练了一只名为黄金的蜘蛛,可以在不同的距离和高度上跳跃。
  金姆被教导在实验室环境中跳上人工平台。她属于被称为RegalJumpingSpider的蜘蛛网株。
  该团队使用超高速相机和高分辨率的微CT扫描记录跳跃,以前所未有的细节创建了金氏腿和身体结构的三维模型。
  这项研究的目的是回答为什么跳跃蜘蛛的解剖结构和行为像以前一样进化的问题。第二,该项目利用对蜘蛛的更好的理解来想象一种新型的敏捷微型机器人,这在当今的工程技术中是不可想象的。
  这项研究的主要作者莫斯塔尔·法拉巴维博士说:"这项研究的重点是这些蜘蛛非凡的跳跃能力。跳跃的蜘蛛可以从站立跳到身体长度的六倍。人类最好能达到1.5左右的身长。
  起飞时,腿上的力量可能是蜘蛛重量的五倍。这是惊人的,如果我们能够理解这些生物力学,我们可以将它们应用于其他领域的研究。
  结果表明,特定种类的蜘蛛根据它们面临的跳跃挑战而采用不同的跳跃策略。
  为了跳近距离更短的距离,金姆倾向于使用更快、更低的轨迹,消耗更多的能量,但尽量减少飞行时间。这使得跳跃更准确,更有效地捕捉猎物。
  然而,如果金跳出一段很远的距离,或者跳上一个高架平台(也许是为了穿越地形),她就会以最有效的方式跳下去,以减少能量消耗。
  昆虫和蜘蛛以许多不同的方式跳跃,要么使用类似弹簧的机制,要么直接施加肌肉力量,要么使用内部流体压力。
  50多年来,科学家们已经知道蜘蛛会使用内部液压来伸展腿,但目前尚不清楚蜘蛛是否会主动利用这种液压来增强或取代跳跃时的肌肉力量。
  这项研究的共同作者BillKrausse博士说:"我们的研究结果表明,尽管Kim可以动她的腿液压,但她不需要额外的液压动力来达到非凡的跳跃性能。"因此,液压运动在健身蜘蛛中的作用仍然是一个突出的问题。

(责任编辑:)

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