写于 2017-01-01 04:41:06| 澳门永利线上| 体育

螳螂可能是米哈伊尔·巴里什尼科夫对其他无翼昆虫的协调不佳的乔·舒莫,至少在跳跃时

尽管许多跳跃的昆虫在空中迅速旋转,并随着可怕的刺激而随机着陆,但无翼螳螂准确而可靠地跳跃着落在目标上,一举一动,优美动听

来自剑桥大学和布里斯托尔大学的研究人员利用高速摄影镜头检查了马铃薯跳跃的力学,并在周四的“当代生物学”杂志上发表了他们的研究结果

“他们究竟是怎么做到的

”剑桥动物学系名誉教授马尔科姆•巴罗斯回忆说

“有什么机制可以让他们跳得这么快,如此精确到这个目标

”在这些幻灯片中查看本周所有最佳照片在昆虫节目中,他和目前担任皇家学会的机械工程师Gregory Sutton布里斯托尔的大学研究员购买了一些螳螂,这些螳螂开始在实验室繁殖

到这时,这两个人已经研究了一堆跳跃的昆虫,包括蚱蜢,跳蚤,蝗虫和唾沫

Sutton解释说,由于昆虫具有更明显的骨骼结构,更少的神经元并且易于获取和后退,所以它们“是研究运动的很好的模型系统”

通常,Sutton解释说,随着东西变小,控制旋转变得更难,而空降

相对较小的螳螂是他们观察到的第一只没有翅膀的昆虫,它们会向目标进行有控制的跳跃,萨顿“想看看深层的物理力学”

这篇新闻稿宣布这项研究,“Mantises交换三个旋转身体部位之间的角动量以准确地跳向目标”,解释了这一过程:为了准备跳跃,首先昆虫头向侧身摇摆,扫描其目标

然后他们向后摇晃身体,卷起腹部,尖尖向前

随着腿部的推动,螳螂的身体开始向空中飞行,并以受控的方式旋转

昆虫以独立和复杂的顺序旋转三个不同的身体部位 - 腹部,前腿和后腿

当螳螂在空中航行时,旋转从一个身体部位转移到另一个身体部位,保持身体整体水平和目标

螳螂在稳定着陆的正确方向上到达目标

为了观察从起飞到着陆不到十分之一秒的跳跃,研究人员观看了数百个高速视频,并计算了螳螂的精确运动

为了测试他们的发现,研究人员设定了不同距离的目标,以确保精确的着陆不是巧合

研究人员还对活昆虫进行了实验,用胶水固定它们的腹部以研究其效果

在这些情况下,昆虫“没有适当地控制跳跃”,Burrows说,它“只是将目标对准了”

换句话说,他们发现如果系统的某个部分被篡改,它会影响跳跃的精度

“我们现在对这些精确的空中杂技的物理学和生物力学有了很好的理解,”萨顿在新闻稿中说

但是还有更多的工作要做

“由于运动速度如此之快,我们需要了解一旦运动正在进行时大脑在控制中扮演的角色

”在工程学校,萨顿说,他们总是会讨论问题的三个阶段

首先,你必须能够谈论它,然后你必须把数字,它只有在第三阶段,你可以建立一些东西

周四的研究将落入第二阶段,并为机器人专家提供承诺,他们正在努力应对他们制造更小的机器人时遇到的挑战,比如如何控制一个非常小的机器人在从一个点跳到另一个点时的旋转

“好吧,这是一个能解决这个问题的小昆虫,”伯罗斯说,现在我们知道如何

“也许你可以把一些稳定剂放在机器人的身体上(这样它就可以像螳螂一样移动)