当前位置 > 首页 > 新闻动态 > 媒体关注
《成都商报》:研究翻身避险 揭开树蛙“剪刀腿”奥秘
发表日期: 2014-05-27 作者: 文章来源:
打印 文本大小:    

  2014年科技活动周正在举行,一大批成都创新成果正越来越多地展现在人们面前。成都商报记者深入在蓉科研机构,为您揭秘最新的科研成果,展现成都创新型城市建设过程中迸发的创新活力。

  人们大都听过猫“摔不死”的说法,说的是猫不管以什么姿势从高空坠落,都可以在空中翻转身子用四肢安全着地。但您可能不知道,看起来笨拙的树蛙,其实也能在空中翻转身体以用四肢落地,而且其原理还可以用来研制仿生机器人。日前,成都商报记者从亚愽国际app下载获悉,该所的科学家用实验证实了树蛙存在“空中姿势调整机制”,目前,科学家们正在建立“树蛙翻转物理模型”,以应用其“空中姿势调整机制”。

  3种蛙实验证实

  树蛙具“空中姿势调整机制”

  王磊,亚搏体育app手机版唐业忠研究团队成员,博士后。据她介绍,她在唐业忠指导的博士论文有关蛙类避险和求偶行为的研究中,发现了树蛙的特殊“空中姿势调整机制”。

  他们选取了陆栖的峨眉仙琴蛙、树栖的峨眉树蛙、水栖的非洲爪蟾三种蛙各18只作为研究对象,分别把它们腹面朝上放在1.5米高的地方,然后让它们突然掉落,观察它们的反应。

  结果发现,陆栖的峨眉仙琴蛙33.3%成功翻转身体,实现了四肢朝下落地,其余大部分仍然以仰面朝天或侧身等状态摔到地上。水栖的非洲爪蟾中仅有22.2%成功翻身,其余也失败。而树栖的峨眉树蛙,则有72.2%成功调整姿态,实现腹面朝下四肢着地。

  王磊说,他们分析认为,由于树蛙生活在树上,更多面对突然从空中坠落的风险,因此其在进化过程中形成并保留了这一能力。

  揭开“剪刀腿”奥秘

  计划研制仿生机器人

  树蛙存在“空中翻身机制”意味着什么呢?这可以从人们常见的猫的“翻身机制”说起。科学家们此前已经研究发现,猫是通过尾巴的摆动和身子的扭动相互配合,实现姿态调整。壁虎空中坠落时,也有类似机制。根据猫和壁虎的这种“翻身机制”,科学家们已经研制出了有关仿生机器人。

  不过,和猫相比,树蛙既没有尾巴,脊椎也不能弯曲扭动。树蛙空中翻身显然有着不同的机制,这种机制显然也有极为广泛的应用前景。比如,同样笨拙的机器人高空作业时不慎坠落,是否可以调整姿态安全落地?

  为此,王磊所在团队进行了深入研究,通过录像的慢镜头回放,发现这些树蛙下落过程中,双后肢都呈“剪刀状”。同时它们的下落轨迹都与自由落体相同,全过程主要受万有引力,其它如空气阻力等都非常小,甚至可以忽略。

  他们通过受力等多种因素的分析,并建立模型计算。最后发现,树蛙双后肢的“剪刀状”旋转和身体在转动过程中,整个系统的角动量为零,即它们也是依据动量守恒定律,用双后肢的剪刀状旋转来带动身体的翻转调整。目前,王磊所在的团队正在就此研究和南京航空航天大学合作,计划利用蛙的“空中姿势调整机制”建立相关物理模型,研制相关仿生机器人供有关科研和工业生产等使用。

  成都商报记者 祝楚华

  

  研究青蛙

  还能发现什么

  一边歪着头夹着手机打电话,一边用双手飞快地在键盘上拨弄,一边还在与眼前的人对话,这种如今快节奏社会里已经见怪不怪的场景,其实需要人类左右脑的精确分工,才能真正做到“一心二用”甚至“一心三用”。

  日前,成都商报记者从亚愽国际app下载获悉,该所的科学家们已在研究实验中证实,蛙的左右脑也有着明显分工,它们的左右脑管辖着不同的声音信号处理机制,比如危险信号由右脑处理、其他日常信号由左脑处理。这说明,人的大脑分工,至少从3亿年前人和蛙的共同祖先那里,就已经开始形成了。成都商报记者 祝楚华


电话:028-82890289   传真:028-82890288   Email:swsb@cib.ac.cn
邮政编码:610041   地址:中国四川省成都市人民南路四段九号
亚愽国际app下载 版权所有   蜀ICP备05005370号
XML 地图 | Sitemap 地图