Маленькая роботизированная нога помогает в изучении огромного динозавра

Для палеонтологов, которые хотят изучать жизнь динозавров весом от 60 до 70 тонн, отсутствие этих объектов исследования представляет определенные сложности. Поэтому исследователи из американского Университета Дрекселя создали с помощью 3D-печати, в уменьшенном масштабе роботизированные модели ног одного из крупнейших динозавров, из когда-либо найденных, чтобы выяснить, каким образом он мог перемещаться.

Ископаемые останки этого гигантского динозавра Dreadnoughtus schrani были обнаружены в Аргентине в 2005 году. Динозавр из вида титанозавров, по оценкам, имел примерно такой же размер и вес, как и самолет Boeing 737. Хотя обнаруженный экземпляр был еще несовершеннолетним и мог вырасти до еще больших размеров. Найденная при раскопках массивная бедренная кость имеет длину 1,8 метра, а это означает, что динозавр был высотой с двухэтажный дом и, вероятно, что-то около 26 метров длиной.

Самое большое животное сейчас слон, но он сильно уступает динозавру. Динозавры, пожалуй, являются самыми большими животными из когда-либо живших на Земле. Это специализированное исследование позволяет узнать, что происходит, когда биологическая система достигает максимума возможностей в поддержке огромной массы на ногах. Для того, чтобы выяснить, как этот динозавр ходил, исследователи имели отсканированные в формате 3D кости его ноги с причиненными 77 миллионов лет назад повреждениями. По ним был создан уменьшенный до приемлемых размеров 3D-печатный макет.

На самих окаменелостях есть некоторые особенности, которые показывают, где, возможно, были прикреплены сухожилия и мышцы. Дополнительные сведения о физиологии удается подсмотреть у таких современных динозавров, как куры (серьезно). Сложнее обстоит дело с моделированием хрящей, и в этом может помочь роботизированная конечность. Созданные методом 3D-печати хрящи затем соединяются с приводами, и физическая модель может быть приведена в действие. Последующий анализ обеспечивает большую точность, чем возможно добиться с помощью компьютерного моделирования.

Использование подобной физической модели обеспечивает быструю повторяемость. Вы можете попробовать различные конфигурации, и если они не работают, можно восстановить конфигурацию робота и изменить некоторые решения (например, точки крепления связок) и, в очередной раз, возможно, все заработает лучше. После достаточного количества экспериментов в конечном итоге удалось получить роботизированную ногу динозавра, которая соответствует особенностям ископаемого существа, а добавление связок, мышц и сухожилий приводит к созданию реалистичной прогулочной походки, позволяет получить вероятную модель ноги настоящего динозавра.

Нет никакой реальной возможности доказать степень соответствия роботизированной модели реальной ноге динозавра. Но природа, создавая биологические системы, как правило, используют оптимальные решения для опорно-двигательного аппарата. По крайней мере, роботизированная нога позволяет узнавать что-то важное и полезное.