Бывало ли у вас такое, что вы еле передвигаетесь?
Подумайте о морских звездах — существах, чье движение основано на координации сотен крошечных трубчатых ножек для ориентации в сложной среде, несмотря на отсутствие центрального «мозга».
Другими словами, кажется, будто каждая нога живёт своей собственной жизнью.
Для лаборатории Kanso Bioinspired Motion Lab, расположенной в инженерной школе Витерби Университета Южной Калифорнии (USC Viterbi School of Engineering Department of Aerospace & Mechanical Engineering), морские звёзды представляют собой интригующее явление.
Лаборатория Kanso специализируется на расшифровке физики потоков в живых системах, часто применяя эти знания для разработки робототехники.
Теперь исследователи из Университета Южной Калифорнии раскрывают секрет этой децентрализованной системы передвижения.
Это может произвести революцию в проектировании автономных роботов.
Одна мысль на каждую ногу В недавней статье лаборатории , опубликованной в журнале PNAS под названием «Динамика амбулакральных ножек определяет адаптацию в движении морских звезд» , показано, что движение морских звезд направляется локальной обратной связью от отдельных амбулакральных ножек, каждая из которых динамически регулирует свою адгезию к поверхности в ответ на различную степень механического напряжения.
«Мы начали работать над морскими звездами в лаборатории МакГенри в Калифорнийском университете в Ирвайне, а позже объединились с биологами из Университета Монса в Бельгии», — сказала Ева Кансо, директор
лаборатории Кансо и профессор
аэрокосмической и машиностроительной инженерии, физики и астрономии.
«Вместе с доцентом Сильвеном Габриэлем и аспиранткой Амандин Дериду из лаборатории SYMBIOSE мы разработали специальный 3D-печатный «рюкзак» для морской звезды.
Загружая и выгружая рюкзак, мы могли наблюдать и измерять, как каждая трубчатая ножка реагирует на дополнительный вес».
Что же обнаружили исследователи?
Каждая амбулакральная ножка реагировала независимо на изменение нагрузки.
«С самого начала мы предположили, что морские звезды используют иерархическую и распределенную стратегию управления, при которой каждая амбулакральная ножка принимает локальные решения о том, когда прикрепиться к поверхности и отсоединиться от нее, основываясь на локальных механических сигналах, а не управляясь центральным контроллером», — сказал Кансо.
Эксперименты позволили команде проверить и количественно оценить эти локальные реакции.
«В Университете Южной Калифорнии мы разработали математическую модель, показывающую, как простые локальные правила управления, связанные посредством механики тела, могут приводить к скоординированному передвижению всего животного».
Морская звезда передвигается по стеклянной поверхности (фотография снизу), демонстрирующая прикрепление и отсоединение амбулакральных ножек.
Источник изображения:
лаборатория МакГенри в Калифорнийском университете в Ирвайне.
Нет мозгов — нет проблем Эта модель адаптивного движения, основанная на локальной обратной связи, имеет большое значение для проектирования мягкой и многоконтактной робототехники.
Потенциальные области применения на суше, под водой и даже на других планетах включают децентрализованные системы передвижения для роботов, перемещающихся по неровной, вертикальной и перевернутой местности — средам, которые препятствуют постоянной связи с центральным «контроллером миссии» или человеком, принимающим решения.
Нет мозга?
Нет проблем.
«Мы также проводили эксперименты, в которых переворачивали морскую звезду вверх ногами — морфология трубчатых ножек позволяет морской звезде продолжать двигаться», — сказал Кансо.
«Представьте, что вы делаете стойку на руках.
Ваша нервная система немедленно даст вам понять, что вы находитесь в положении, противоположном силе тяжести.
Но у морской звезды нет такого коллективного распознавания».
Надежность за счет избыточности Вместо этого морская звезда обладает локальными знаниями о том, что каждая амбулакральная ножка по-разному реагирует на силу гравитации.
Скоординированное движение обусловлено тем, что ножки механически связаны с телом;
когда одна ножка толкает, движение затрагивает другие ножки.
В результате локальные сбои не обязательно останавливают всю систему, что обеспечивает повышенную прочность и устойчивость.
Это существенное преимущество для автономных роботов, перемещающихся в экстремальных условиях, где они могут переворачиваться, терять или набирать груз, а также отключаться от центрального источника связи.
В то время как быстро движущиеся животные (от насекомых до гимнастов) полагаются на «центральные генераторы паттернов» — специализированные нейронные цепи, расположенные в стволе головного мозга и создающие ритмичные двигательные паттерны, — медленно движущиеся морские звезды способны динамически адаптироваться к изменениям окружающей среды.
Итак, оказывается, у безмозглости есть свои преимущества.
Морская звезда адаптируется к приливным силам, течениям или меняющейся неровности местности и просто плывет по течению.
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Ушаков: Россия и США продолжают контакты по закрытым каналам...
- Японская надежность за доступную цену: Почему стоит покупать Suzuki Grand Vitara второго поколения на «вторичке», несмотря на слабые места...
- «Контакты не прерывались»: Песков о взаимодействии России и Азербайджана...
- Роль инноваций в развитии рынка антрацита и металлургических углей в России...
- Альпинист Ищенко заявил, что Наговицина сломала ногу еще до восхождения на пик Победы: «Она поступила безответственно. В таком состоянии нельзя идти в горы»...
- В НЦ «Россия» открылся форум Международного волонтерского корпуса 80-летия Победы...
18:10, 23 Сен Разработаны глазные капли, которые восстанавливают зрение всего за час Созданные учеными капли для глаз быстро восстанавливают зрение Представьте, что вы можете убрать в сторону очки для чтения и снова видеть мелкий текст так же четко, как ...
04:10, 07 Сен Туберкулёз – новая чума? Раскрыты ТОП-3 мифа о болезни, в которые россияне продолжают верить Более чем в 50% случаев жители России опасаются понапрасну. Оставаться здоровым, когда вокруг бушуют эпидемии разных болезней проще, чем может показаться. Достаточно точ...
19:10, 13 Май Курские власти продолжают искать площадки для стритрейсеров после жалоб жителей В Курске власти и представители автомобильных сообществ вновь обсудили проблему ночных гонок и громкой музыки на парковке гипермаркета «Лента».
Поводом стали...
20:10, 29 Апр Звезда сериала "Друзья" Лиза Кудроу рассказала, сколько они продолжают получать за сериал спустя 20 лет после съёмок Актриса Лиза Кудроу рассказала, сколько актёры "Друзей" зарабатывают на авторских отчислениях от сериала сейчас, спустя более 20 лет после выхода проекта.В интервью для ...
09:10, 27 Июн В Пекине показали «воплощённый ИИ»: роботы-бариста, роботы-собаки и андроиды, готовые заменить людей на производстве На Второй Китайской международной выставке по содействию цепочкам поставок (CISCE), проходящей в Пекине с 25 по 28 июня 2026 года, ключевой темой стал «воплощённый искус...
02:10, 26 Окт Авито Работа: джоб-платформы активнее проникают в жизнь — 76% россиян продолжают отслеживать вакансии после трудоустройства, а компании делают ставку на удержание Каждый выпуск дайджеста фокусируется на актуальных трендах — по итогам прошедшего периода аналитики сделали выводы, что период активного роста числа вакансий сменяется ф...
10:10, 24 Ноя Гуманоидные роботы Figure 02 вышли на пенсию со шрамами после участия в сборке 30 000 автомобилей BMW Калифорнийская компания Figure AI объявила о прекращении использования гуманоидных роботов Figure 02 (F.02) на производстве. Решение было принято после 11-месячного внед...
08:10, 14 Июл Круговой о ЦСКА: «Лучше всего двигаться тихо и спокойно. Меньше говорить, больше делать. Уже наступили на грабли» Вингер
ЦСКА Данил Круговой высказался в преддверии нового сезона.
В прошлом сезоне армейцы заняли в Мир
РПЛ 5-е место. - Каким вам видится новый сезон? – Интересным.
Над...
01:10, 03 Авг Алонсо об увольнении из «Реала»: «У меня остался шрам, но это в прошлом – пора двигаться дальше. У «Челси» большой потенциал, я могу снова получать удовольствие от работы» Главный тренер «Челси» Хаби Алонсо признался, что неудачный период в «Реале» огорчил его. Алонсо возглавил «Реал» в мае 2025 года и был уволен в январе 2026-го. «Что ж, ...
20:10, 20 Авг Батраков – фанатам «Локо»: «Ваша поддержка меня окрыляла, вдохновляла, помогала стать сильнее. Настало время двигаться дальше, к моей мечте. Любой футболист хочет играть в ЛЧ» Алексей Батраков обратился к болельщикам «Локомотива» перед переходом в «Галатасарай». «У меня есть несколько важных слов для вас. Я пришел в «Локомотив», когда мне было...
06:10, 21 Дек 7 настроек, которые нужно проверить после установки iOS 26 iOS 26 уже давно доступна для всех совместимых устройств, а с выходом iOS 26.2 разработчики довели систему до ума: повысили стабильность, улучшили производительность и д...
05:10, 16 Фев Все новые функции, которые появились на iPhone после установки iOS 26.3 Apple выпустила iOS 26.3 для всех пользователей iPhone, и это обновление оказалось не таким шумным, как предыдущие. Здесь нет масштабного редизайна или новых разделов в ...
13:10, 09 Фев Топ-10 внедорожников, которые не ломаются даже после 400 тыс. километров пробега Рейтинг составил портал Topspeed.com. Модели из списка были тщательно исследованы, получена максимально точная информация об их надежности на момент публикации. На перво...
12:10, 12 Май 10 настроек айфона, которые я всегда меняю сразу после покупки Новый iPhone из коробки настроен по логике Apple, а не по вашим задачам. Несколько изменений в настройках сразу после покупки помогут продлить автономность и убрать разд...
02:10, 16 Сен Беременность - не приговор! ТОП-5 знаменитостей, которые быстро похудели после родов Звёзды раскрыли секреты преображения за короткий срок. Возраст, дети и занятость не помеха, а лучший стимул прийти быстро форму. Знаменитые мамочки испробовали на себе р...
07:10, 12 Сен Все устройства, которые Apple сняла с продажи после презентации iPhone 17 После презентации «Awe Dropping» внимание публики еще долго будет приковано к новинкам. Как раз в этот период Apple занимается перестройкой своего каталога. Ка...
21:10, 05 Дек Названы модели Audi, BMW и Mercedes, которые не подорожают после 1 ноября Введение новой методики приведёт к увеличению стоимости автомобилей, ввозимых по параллельным схемам в случае, если мощность их двигателя будет превышать 160 лошадиных с...
18:10, 03 Сен Орехи и другие продукты, которые нужно после 40 лет есть чаще Формирование здоровых привычек в еде после 40 лет поможет вам снизить риск развития хронических болезней. Вот какие продукты, по мнению специалистов в области питания, о...
06:10, 11 Янв Роспотребнадзор перечислил продукты, которые помогут восстановиться после праздников После длительного употребления в праздники тяжелой и калорийной пищи важно перейти на более легкий рацион, включив в него овощи, зелень, фрукты и сухофрукты. Об этом РИА...
09:10, 12 Июн Не только пенсия: 4 выплаты и льготы после 60, которые вы могли пропустить После достижения шестидесятилетнего рубежа структура личных финансов меняется. Внимание концентрируется на обязательных тратах — квитанциях, аптечных чеках и налогах. Ча...
20:10, 01 Сен 11 устройств, которые Apple перестанет продавать после презентации iPhone 18 Pro Уже на следующей неделе Apple проведет свою большую сентябрьскую презентацию, и вместе с яркими новинками из продажи по традиции уйдет целая пачка привычных устройств. К...
16:10, 19 Фев Скрытые функции iOS 26.4, которые легко можно не заметить после обновления iOS 26.4 на первый взгляд кажется очередным техническим обновлением, но если копнуть глубже, в системе появилось немало небольших, но важных изменений. О многих крупных ...
16:10, 17 Фев Как убрать живот после 40 лет: 7 продуктов, которые помогают снизить жир на талии После 40 живот растёт сам по себе? Есть 7 продуктов, которые тихо решают проблему. Источник изображения: eips.com Вы едите как раньше, а объём в талии всё равно растёт. ...
18:10, 18 Апр Женщинам после 50 - обязательно: стрижки, которые молодят на 10–15 лет. Как выбрать свою freepik.comПравильно подобранная стрижка способна визуально сбросить десяток лет без косметолога и пластического хирурга. После 50 лицо меняется, и прежняя причёска може...
07:10, 21 Янв Motor назвал 16 иномарок, которые начали ввозить в РФ после повышения утильсбора Подержанные автомобили Volkswagen, Audi, Mazda, Peugeot и даже BMW все еще можно привезти из-за границы по льготным ставкам утильсбора, несмотря на две недавние волны по...
16:10, 15 Авг 7 мини-сериалов на выходные, которые невозможно бросить после первой серии Выбирая сериал на выходные важно учитывать, чтобы он был интересным и коротким Забудьте про бесконечные сериалы, которые растягиваются на годы. Для выходных есть другой ...
02:10, 10 Май Женщинам после 50 - обязательно: стрижки, которые молодят сразу на 10–15 лет. Как подобрать свою freepik.com Иногда достаточно одной удачной стрижки, чтобы лицо стало свежее, взгляд — мягче, а отражение в зеркале перестало напоминать «уставшую версию себя». Почему п...
21:10, 09 Авг Эксперты назвали настройки, которые стоит изменить сразу после покупки iPhone После покупки нового или подержанного iPhone пользователям рекомендуется сразу изменить несколько важных параметров системы. Об этом сообщает издание SlashGear. В первую...
16:10, 01 Окт 7 самых интересных функций watchOS 26, которые появились на Apple Watch после обновления Apple Watch с каждым обновлением становится всё более универсальным и удобным устройством, и свежая версия watchOS 26 — отличный тому пример. Компания не только подтянул...
13:10, 05 Мар Автоэксперт Зиновьев перечислил 3 премиальных седана, которые не ломаются даже после 200 тысяч километров В поле зрения специалиста попали машины в возрасте 8−10 лет с пробегом 200 тыс. километров. Главные критерии отбора — стойкость кузова к коррозии и живучая ходовая часть...
03:10, 18 Мар Курские автолюбители продолжают проваливаться в асфальт Курские автолюбители продолжают проваливаться в асфальт В Курске продолжают фиксировать неприятные последствия активного таяния больших масс снега этой весной. Про, соше...
17:10, 07 Янв Африканская и Аравийская плиты продолжают расходиться — GRL Суэцкий залив десятилетиями считали "неудавшимся" рифтом — разломом, который будто бы остановился и так и не стал новым океаном. Но свежие данные показывают: разрыв межд...
20:10, 17 Фев Куряне продолжают жаловаться на повышение тарифов ЖКХ Массовые жалобы россиян в соцсетях на повышение тарифов ЖКХ послужили поводом для начала проверок данного факта Федеральной антимонопольной службой. К слову, в Курске, с...
11:10, 03 Сен "Меня радуют иконы, которые я пишу". Елена Проклова рассказала, чем занимается после выхода на пенсию 73-летняя актриса Елена Проклова рассказала, что сейчас живет одна в своём доме в Сочи и пишет иконы. "А сейчас наконец-то я на пенсии и могу позволить себе работать ров...
09:10, 27 Дек 5 функций Алисы для разных устройств, которые теперь доступны всем после выхода новогоднего обновления Разработчики активно публикуют новые версии приложений перед праздниками, стараясь порадовать пользователей новыми функциями. И Яндекс — не исключение. Компания вы...
12:10, 31 Май Брянчане продолжают регулярно попадать в сети мошенников В Брянской области телефонные и интернет-мошенники ежедневно выманивают у людей деньги. Жертвами становятся молодые мамы, пенсионеры, студенты... И даже те, кто сам пото...
23:10, 21 Дек Курян продолжают знакомить с будущими нововведениями в законодательстве Индексация минимального размера оплаты труда производится финансовыми институтами страны ежегодно. Этот показатель, напрямую связан со множеством различных расчётов. Как...
12:10, 05 Июн Тысячи брянских ребят продолжают ждать помощи Накануне Международного дня защиты детей в Брянске говорили о взыскании алиментов. Цифры впечатляют: только за четыре месяца этого года удалось вернуть более 253 миллион...
18:10, 14 Май В Курске продолжают поиск отдельной площадки для стритрейсеров Курские власти, профильные ведомства, правоохранители и представители автомотосообществ продолжают искать компромиссное решение по поводу предоставления отдельной площад...
23:10, 15 Янв Небензя: США продолжают разжигать истерию вокруг Ирана Соединённые Штаты продолжают нагнетать напряжённость вокруг Ирана, заявил постпред Российской Федерации при Организации Объединённых Наций Василий Небензя.Он уточнил, чт...
18:10, 04 Сен Попробовал пожить с женщиной после одиночества, хватило на 6 месяцев: 3 бытовые привычки, которые я не смог терпеть - откровения мужчины Попробовал пожить с женщиной после одиночества, хватило на 6 месяцев: 3 бытовые привычки, которые я не смог терпеть - откровения мужчины Исследования показали, что именн...
04:10, 25 Ноя Крошим ВСУ у ворот Славянска. ВС РФ продолжают прорывы в Красном Лимане Российская пехота продолжает успешный удар и прорыв обороны ВСУ в районе Красного Лимана. Наша пехота зачистила опорный пункт ВСУ поблизости от бывшего аэродрома, которы...
23:10, 23 Июн GeForce RTX 5090 продолжают гореть и плавиться (и плавить блоки питания) На этот раз пострадала не только сама GeForce RTX 5090 Founders Edition, но еще и БП Be Quiet Dark Power 13 Критика в адрес 16-контактного разъёма питания 1