Якая ляціць хадой ... А вы то правільна ходзіце?

Здавалася б, хадзіць пешшу - што можа быць прасцей і натуральней? Бо людзі перасоўваюцца на двух нагах ужо больш за мільён гадоў. Але толькі зусім нядаўна навукоўцам нарэшце ўдалося высветліць, як уладкованая наша хада.

І па гэты дзень нам не да канца зразумела, як жа працуе гэты цуд, падоранае чалавеку прыродай - магчымасць хадзіць, не кажучы ўжо пра магчымасці бегаць. У даследаванні, нядаўна апублікаваным у Journal of Experimental Biology, падрабязна апісаны асаблівы працэс ўзаемадзеяння паміж галёнкаступнёвага і каленным суставе, цягліцамі і звязкамі падчас руху наперад. Гэтыя дадзеныя дазваляюць лепш зразумець механізм руху ногі ў момант хады, прычым пры мінімальных выдатках энергіі аб'ём здзяйсняюцца рухаў атрымліваецца максімальным.

Адным з асноўных і найбольш важных ужыванняў вынікаў гэтай працы з'яўляецца ўдасканаленне канструкцыі штучных канечнасцяў. Пра гэта аднагалосна кажуць навукоўцы з Інжынернага Каледжа Універсітэта Арэгона. У далейшым лепшае разуменне прынцыпаў хады дазволіць ствараць робатаў, якія змогуць хадзіць і бегаць і пры гэтым быць куды больш рухомымі і манеўранымі, чым існуючыя на сённяшні дзень, а таксама будуць марнаваць значна менш энергіі.

«Хадзьба чалавека на двух нагах - гэта нешта экстраардынарнае, і мы ўсё яшчэ не да канца разумеем дакладны яе механізм», - распавядае Джонатан Херст, прафесар інжынерыі і эксперт у перамяшчэнні робатаў. Усе цяпер існыя робаты ходзяць зусім не так, як людзі, яны шмат у чым прайграюць чалавечай хадзе па эфектыўнасці і манеўранасці. «Калі мы зможам дакладна зразумець, як менавіта рухаецца чалавечая нага, мы зможам сканструяваць робатаў, якія будуць працаваць куды лепш», - дадае Херст.

Навукоўцы доўгі час аналізавалі так званы высокаэнергетычных «штуршок», які здзяйсняе нага ў момант адрыву ад зямлі, але ніяк не маглі зразумець, як менавіта ён адбываецца. Зараз, нарэшце, адказ знойдзены. Па дадзеных эксперыментаў, гэты рух складаецца з двух асноўных частак. Першая - гэта фаза «палягчэння», падчас якой вага цела пераносіцца з нагі. За ёй ідзе «фаза запуску»: калена згінаецца, што спрыяе хуткаму вызваленню назапашанай пругкай энергіі з сухажылляў галёнкаступнёвага сустава. Гэты працэс нагадвае спрацоўванне катапульты. «Мы падлічылі магчымасці цягліц і прыйшлі да высновы,што толькі іх працы будзе недастаткова для генерацыі такога магутнага штуршка », - кажа Дэніэл Реньевски, даследчык у галіне робататэхнікі з Універсітэта Арэгона. «Так што мы спрабавалі знайсці дадатковы які ўзмацняе механізм».

«Правільная каардынацыя работы каленнага і галёнкаступнёвага сустава - адна з найважнейшых умоў», - тлумачыць Дэніэл. «А энергія гэтай своеасаблівай« катапульты »ідзе ў большай ступені на забеспячэнне ўзмаху нагой, а зусім не на рух наперад, як лічылася раней».

Робаты ходзяць зусім па-іншаму. Яны выкарыстоўваюць сілу, каб прасунуць нагу наперад ад сцягна. Такі метад працуе, аднак ён не дазваляе ні эканоміць энергію, ні рабіць хаду манеўранай. А для шырокага выкарыстання робататэхнікі эканомны выдатак энергіі надзвычай важны. «Нам усё яшчэ трэба прайсці доўгі шлях, перш чым нам удасца стварыць робата, які будзе марнаваць на перамяшчэнне гэтак жа мала энергіі, як і чалавек», - кажа Херст. «Аднак падобныя даследаванні дазваляюць нам наблізіцца да гэтай мэты».

Тэхналогіі, якія дазволяць робатам перасоўвацца па няроўнай паверхні,могуць быць выкарыстаны пры распрацоўцы штучных канечнасцяў, экзоскелет для людзей з мышачнай слабасцю, а таксама прымяняцца пры надзвычайных сітуацыях і розных катастрофах. Такім чынам, тонкае разуменне чалавечых рухаў і звязаны з гэтым тэхналагічны прагрэс змогуць дапамагчы тысячам людзей па ўсім свеце.

Глядзіце відэа: Лепшыя Рэпля Тыдня з Кірылам Арэшкін # 42 [World of Tanks]

Пакіньце Свой Каментар