stringtranslate.com

Прямолинейное передвижение

Прямолинейное движение в слоеном сумматоре

Прямолинейное передвижение или прямолинейное движение — способ передвижения , чаще всего связанный со змеями . В частности, это связано с тяжелыми видами, такими как наземные африканские гадюки , питоны и удавы ; однако большинство змей на это способны. [1] Это одна из, по крайней мере, пяти форм передвижения, используемых змеями, остальные — это боковые колебания , боковые движения , движения гармошкой и скользящие толкания. [2] [3] В отличие от всех других способов передвижения змеи, которые включают в себя изгибание тела змеи, змея сгибает свое тело только при повороте при прямолинейном движении. [1] [4]

Биомеханика прямолинейного передвижения.

Прямолинейное передвижение опирается на две противоположные мышцы : нижнюю и верхнюю реберно-кожные мышцы, которые присутствуют на каждом ребре и соединяют ребра с кожей . [5] [6] Хотя первоначально считалось, что ребра движутся «ходьбой» во время прямолинейного движения, исследования показали, что сами ребра не движутся, а только мышцы и кожа движутся, производя движение вперед. [2] Сначала реберно-кожный отдел поднимает часть брюха змеи с земли [6] и помещает ее впереди прежнего положения. Затем нижняя реберно-кожная часть тянется назад, в то время как брюшная чешуя находится на земле, толкая змею вперед. Эти участки контакта распространяются назад, в результате чего вентральная поверхность или брюшко движется дискретными участками, похожими на «ступени», в то время как все тело змеи непрерывно движется вперед с относительно постоянной скоростью. [5]

Использование прямолинейного передвижения.

Этот метод передвижения чрезвычайно медленный (0,01–0,06 м/с (0,033–0,197 фута/с)), но также почти бесшумный и его очень трудно обнаружить, что делает его предпочтительным способом передвижения для многих видов при преследовании добычи. Он в основном используется, когда пересекаемое пространство слишком ограничено, чтобы можно было использовать другие формы движения. При лазании змеи часто используют прямолинейное передвижение в сочетании с движениями гармошки, чтобы использовать особенности местности, такие как промежутки в поверхностях, по которым они взбираются. [6]

Прямолинейное передвижение может быть полезно и после еды. Змеям труднее сгибать позвоночник после поедания крупной добычи, а прямолинейное движение требует меньшего сгибания позвоночника, чем другие типы передвижения. [7]

В робототехнике

Развитие прямолинейного движения в робототехнике сосредоточено вокруг создания змееподобных роботов , которые имеют значительные преимущества перед роботами с колесным или двуногим передвижением. Основным преимуществом создания змеевидного робота является то, что робот часто способен преодолевать пересеченную, грязную и сложную местность, что часто недоступно для колесных роботов . [8] [9] Во-вторых, из-за механизмов, ответственных за прямолинейное и другие формы змеевидного движения, роботы, как правило, имеют повторяющиеся двигательные элементы, что делает всего робота относительно устойчивым к механическим повреждениям . [8] [10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб К. Ганс (1986). Передвижение безногих позвоночных: закономерности и эволюция .
  2. ^ Аб Грей, Дж. (1946). «Механизм передвижения змей» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 23 (2): 101–120. дои : 10.1242/jeb.23.2.101. ПМИД  20281580.
  3. ^ Ганс, Карл (1984). «Слайд-толкание: переходный локомоторный метод удлиненных чешуек». Симпозиум Лондонского зоологического общества . 52 : 12–26.
  4. ^ Богерт, Чарльз (1947). «Прямолинейное передвижение змей». Копейя . 1947 (4): 253–254. дои : 10.2307/1438921. JSTOR  1438921.
  5. ^ аб Лиссман, HW (1949). «Прямолинейное передвижение змеи (Boa occidentalis)» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 26 (4): 368–379. дои : 10.1242/jeb.26.4.368.
  6. ^ abc Марви, Х.; Бриджес, Дж.; Ху, Д.Л. (2013). «Змеи имитируют дождевых червей: движение осуществляется с помощью прямолинейных бегущих волн». Журнал интерфейса Королевского общества . 10 (84): 20130188. doi :10.1098/rsif.2013.0188. ПМЦ 3673153 . ПМИД  23635494. 
  7. ^ Ньюман, Стивен Дж.; Джейн, Брюс К. (22 февраля 2018 г.). «Ползание, не шевелясь: мышечные механизмы и кинематика прямолинейного передвижения удавов». Журнал экспериментальной биологии . 221 (4): jeb166199. дои : 10.1242/jeb.166199 . ПМИД  29212845.
  8. ^ аб Сайто, М.; Фукуя, М.; Ивасаки, Т. «Моделирование, анализ и синтез змеевидного движения с помощью многозвенной роботизированной змеи» (PDF) . Внутренние публикации Четвертого института компьютерных наук .
  9. ^ Дата, Хисаши; Такита, Ёсихиро (2007). «Адаптивное передвижение змееподобного робота на основе производных кривизны». 2007 Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам . стр. 3554–3559. дои : 10.1109/IROS.2007.4399635. ISBN 978-1-4244-0911-2. S2CID  14497114 – через IEEE. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  10. ^ Крепси, Алессандро; Бадершер, Андре; Гиньяр, Андре; Эйсперт, Ауке Ян (2004). «AmphiBot I: робот-амфибия, похожий на змею». Робототехника и автономные системы . 50 (4): 163–175. дои : 10.1016/j.robot.2004.09.015.