Прямолинейное движение
Способ передвижения, связанный со змеями
Прямолинейное движение в сумматоре

Прямолинейное движение или прямолинейное продвижение — это способ передвижения, который чаще всего ассоциируется со змеями . В частности, он ассоциируется с видами с тяжелым телом, такими как наземные африканские гадюки , питоны и удавы ; однако большинство змей способны на него. [1] Это одна из по крайней мере пяти форм передвижения, используемых змеями, другие — боковая волнообразная походка , боковое вращение , движение гармошкой и скольжение-толкание. [2] [3] В отличие от всех других способов передвижения змей, которые включают изгибание тела змеи, змея сгибает свое тело только при повороте при прямолинейном движении. [1] [4]

Биомеханика прямолинейного движения

Прямолинейное движение опирается на две противоположные мышцы , нижнюю и верхнюю реберную кожную, которые присутствуют на каждом ребре и соединяют ребра с кожей . [5] [6] Хотя изначально считалось, что ребра двигаются по схеме «ходьбы» во время прямолинейного движения, исследования показали, что сами ребра не двигаются, а движутся только мышцы и кожа, производя движение вперед. [2] Сначала верхняя реберная кожная мышца поднимает часть живота змеи с земли [6] и помещает ее вперед в прежнее положение. Затем нижняя реберная кожная мышца тянет назад, пока чешуйки живота находятся на земле, продвигая змею вперед. Эти участки контакта распространяются назад, в результате чего вентральная поверхность, или живот, движется дискретными секциями, похожими на «шаги», в то время как все тело змеи непрерывно движется вперед с относительно постоянной скоростью. [5]

Использование прямолинейного движения

Этот метод передвижения чрезвычайно медленный (между 0,01–0,06 м/с (0,033–0,197 фут/с)), но также почти бесшумный и его очень трудно обнаружить, что делает его предпочтительным для многих видов при преследовании добычи. Он в основном используется, когда пересекаемое пространство слишком узкое, чтобы допускать другие формы движения. При лазании змеи часто используют прямолинейное движение в сочетании с движениями гармошкой, чтобы использовать особенности рельефа, такие как щели в поверхностях, по которым они взбираются. [6]

Прямолинейное движение также может быть полезным после того, как змеи поели. Змеям сложнее сгибать позвоночник после поедания крупной добычи, а прямолинейное движение требует меньшего сгибания позвоночника, чем другие типы движения. [7]

В робототехнике

Развитие прямолинейного движения в робототехнике сосредоточено вокруг разработки змееподобных роботов , которые имеют значительные преимущества перед роботами с колесным или двуногим передвижением. Основное преимущество в создании змеевидного робота заключается в том, что робот часто способен пересекать грубую, грязную и сложную местность, которая часто недоступна для колесных роботов . [8] [9] Во-вторых, из-за механизмов, ответственных за прямолинейное и другие формы змеевидного передвижения, роботы, как правило, имеют повторяющиеся двигательные элементы, что делает всего робота относительно устойчивым к механическим отказам . [8] [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab C. Gans (1986). Передвижение безногих позвоночных: закономерности и эволюция .
  2. ^ ab Gray, J. (1946). "Механизм передвижения у змей" (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 23 (2): 101– 120. Bibcode : 1946JExpB..23..101G. doi : 10.1242/jeb.23.2.101. PMID  20281580.
  3. ^ Ганс, Карл (1984). «Скольжение-толкание: переходный локомоторный метод удлиненных чешуйчатых». Симпозиум Зоологического общества Лондона . 52 : 12–26 .
  4. ^ Богерт, Чарльз (1947). «Прямолинейное движение змей». Copeia . 1947 (4): 253– 254. doi :10.2307/1438921. JSTOR  1438921.
  5. ^ ab Lissman, HW (1949). "Прямолинейное движение змеи (Boa occidentalis)" (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 26 (4): 368– 379. doi :10.1242/jeb.26.4.368.
  6. ^ abc Marvi, H.; Bridges, J.; Hu, DL (2013). «Змеи имитируют дождевых червей: движение с использованием прямолинейных бегущих волн». Journal of the Royal Society Interface . 10 (84): 20130188. doi :10.1098/rsif.2013.0188. PMC 3673153. PMID  23635494 . 
  7. ^ Ньюман, Стивен Дж.; Джейн, Брюс К. (22 февраля 2018 г.). «Ползание без шевеления: мышечные механизмы и кинематика прямолинейного движения удавов». Журнал экспериментальной биологии . 221 (4): jeb166199. doi : 10.1242/jeb.166199 . PMID  29212845.
  8. ^ ab Сайто, М.; Фукуя, М.; Ивасаки, Т. «Моделирование, анализ и синтез змеевидного движения с помощью многозвенной роботизированной змеи» (PDF) . Внутренние публикации Института компьютерных наук Форта .
  9. ^ Дейт, Хисаши; Такита, Ёсихиро (2007). Адаптивное перемещение змееподобного робота на основе производных кривизны . Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам 2007 года. Интеллектуальные роботы и системы . Сан-Диего, Калифорния. стр.  3554–3559 . doi :10.1109/IROS.2007.4399635. ISBN 978-1-4244-0911-2. S2CID  14497114 – через IEEE.
  10. ^ Крепси, Алессандро; Бадерчер, Андре; Гиньяр, Андре; Эйсперт, Ауке Ян (2004). «AmphiBot I: робот-амфибия, похожий на змею». Робототехника и автономные системы . 50 (4): 163–175 . doi :10.1016/j.robot.2004.09.015.


Значок заглушки

Эта статья о змее — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Прямолинейное_движение&oldid=1266138450"