Aunque los animales terrestres pueden moverse de muchas maneras diferentes, la mayoría de las criaturas terrestres usan patas para gatear, escabullirse, caminar y correr. Los animales propulsados por las piernas, como mamíferos, insectos, arañas o ciempiés, cuentan con una gran cantidad de aparatos locomotores yuna amplia gama de números de patas. Para cubrir distancias energéticamente eficientes, muchos animales terrestres explotan mecanismos que permiten la recuperación de energía. Estos mecanismos pueden comprender la interconversión repetida de energía cinética y potencial debido a oscilaciones verticales del centro de masa del cuerpo o el uso dereservas de energía elásticas. Por lo general, ocurren en movimientos de rebote, como los que se encuentran en bípedos corriendo o trotando animales cuadrúpedos y hexapedales.
Un estudio actual dirigido por el Dr. Tom Weihmann del Departamento de Fisiología Animal de la Universidad de Colonia ahora ha demostrado que la dinámica del cuerpo en animales con patas y robots depende en gran medida del número de patas propulsoras. El estudio, 'Interferencia de la fuerza de las piernas en poli-pedal de locomoción ', ahora se ha publicado en Avances científicos .
En el pasado, los animales trotando ya habían servido como modelos para aplicaciones robóticas con patas. 'Los científicos e ingenieros han examinado los mecanismos para mejorar la eficiencia, pero hasta ahora sabíamos muy poco sobre el efecto de diferentes números de patas sobre la capacidad de recuperar el movimientoenergía y economizar la locomoción a larga distancia ', dice Weihmann.
Su estudio actual muestra que el número creciente de piernas obstaculiza cada vez más la recuperación de energía porque se requieren grados significativamente mayores de sincronización de piernas. Los resultados indican que pequeños cambios en los patrones de coordinación de piernas tienen un impacto mucho mayor en la dinámica del cuerpo en los sistemas locomotores con muchas piernas queen aquellos con menos. Mientras que los animales con solo unas pocas patas para caminar a menudo explotan mecanismos para la recuperación de energía cuando se acercan a velocidades de carrera intermedias a altas, los animales con más de tres pares de patas para caminar son casi incapaces de lograr el alto nivel requerido de sincronización de las piernas.
Los mecanismos revelados también podrían haber sido un motor para que los animales cuadrúpedos, como los basiliscos y otros lagartos, adoptaran el bipedalismo durante la locomoción a alta velocidad. 'En última instancia, estos mecanismos también podrían explicar en parte el desarrollo primitivo hacia los dinosaurios bípedos de sus antepasados cuadrúpedos, lo que llevó aa la riqueza de las especies de aves actuales ", agrega Weihmann." Y el modelo puede incluso ayudar a explicar una de nuestras peculiaridades: la marcha humana bípeda ".
Las nuevas ideas también proporcionan un andamiaje sólido y confiable para los enfoques emergentes de modelado neuromecánico y afectan nuestra noción de sistemas locomotores en general, lo que puede conducir a mecanismos de control mejorados de robots con patas de funcionamiento rápido.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colonia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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