无肢体、三维步态和异质地形中的摩擦调节
摘要：通过地面躯干运动策略可能的趋同，最终由界面效应决定，我们展示了如何通过局部摩擦调节的视角理解3D步态改变和异质地形的运动适应性。通过“一切都是摩擦”的建模方法和3D模拟，我们系统地解释了观察到的一系列自然界中的运动行为的出现和消失与所处环境的关系。我们的方法还简化了地形异质性的处理，甚至可以将固体障碍视为高摩擦区域，这一点我们通过蛇穿行行列柱子时的“衍射”实验证实，类似于光波。我们进一步通过展示蛇的折射、反射和透镜聚焦来阐述这种光学类比。我们利用这些见解来设计表面摩擦图案，并在复杂地形中展示被动蛇导航。总体而言，我们的研究概述了一个统一的视角，将主动和被动的3D力学与异质界面效应连接起来，以解释一系列生物观察，并潜在地为工程设计提供灵感。
作者：Xiaotian Zhang, Noel Naughton, Tejaswin Parthasarathy, and Mattia Gazzola
论文ID：2106.08454
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2021-11-17