04 декабря
2022 года
поделиться
Категория: Бионика

Паук-«гипертоник»

Трудно найти хотя бы парочку известных фильмов, в которых эти создания изображались в качестве добрых и милых существ. Чаще всего пауки – источник чудовищных фантазий для писателей и сценаристов.

Но, помимо идей для фильмов и книг, пауки являются генераторами интересных и полезных изобретений. И речь не только об их знаменитой паутине. Сегодня в центре нашего внимания – принцип работы паучьих ног.

Все восемь паучьих лап практически не имеют мышц. Разве что только на суставах. Принцип работы ног этих членистоногих – гидравлический. Для того чтобы разогнуть свои ноги, пауки нагнетают давление специальной жидкости – гемолифмы (аналог крови), а сгибать ноги помогают упомянутые мышцы на суставах. 

«В состоянии покоя давление крови в организме паука, как показали произведённые замеры, лишь на 0,05 атм выше давления окружающего воздуха. Но в момент прыжка животного оно мгновенно повышается на 0,5 атм! «Искусственная гипертония» служит тем источником энергии, которая позволяет пауку ставить «мировые рекорды» в прыжках. Так, например, европейские пауки-прыгуны берут высоту, превышающую в десятки раз (!) размеры их тельца», – писал советский учёный, инженер Изот Литинецкий. (Рис. 1. Паук-скакун) 

Для того чтобы лучше понять принцип работы паучьих лапок, вспомните игрушку из детства. Свистульку «язык-гудок». Свёрнутая в спираль трубочка разгибалась с большой скоростью, когда мы в неё дули. Примерно так же разгибаются ноги паука под давление гемолифмы. (Рис. 2. Свистулька «язык-гудок») 

Через семь лет после знаменитого полёта Юрия Гагарина в космос Изот Литинецкий размышлял в своей книге «Беседы о бионике» о том, как «уникальный гидропривод паука» может послужить образцом для «создания компактного, легко управляемого, неприхотливого в эксплуатации лунного вездехода повышенной проходимости и манёвренности». 

Для наглядности он даже приложил снимок экспериментальной машины, конструкция которой обсуждалась в то время в американской печати. (Рис. 3. Экспериментальный лунопроходец)

Как вы понимаете, современные представления о луноходах несколько отличаются от тех, что были в 1968 году. И, тем не менее, гидропривод пауков всё же нашёл применение в технике. Робототехнике.

Исследователи из США и Германии работают над тем, что внедрить гидравлические «паучьи техники» в роботизированные устройства (сверхлёгкий электрогидравлический привод, трёхпалый мягкий захват), тем самым надеясь улучшить их функциональные характеристики. По этому поводу на специализированном сайте habr.com есть весьма познавательная публикация, ознакомиться с которой можно здесь:  habr.com/ru/news/t/563300

Хамид Асадулин