别嘲笑⼈家⾛路顺拐了!这没准能救命!

作者: Puruspa

来源: 博物

发布日期: 2023-03-08 11:13:04

文章探讨了人类和动物在行走时的步态,特别是“顺拐”步态,分析了其对能量消耗的影响以及动物为何会选择这种步态。文章还讨论了不同动物的步态适应性,以及这些步态对稳定性和速度的影响。

“顺拐”,也就是⾛路或跑步时候同⼿同脚,可能是⼀些⼩伙伴军训时最惨痛的记忆,⽽且越刻意注意反⽽越容易顺,引起身边同学的⼀阵哄笑(其实⾃⼰也会笑)。但我们试着观察⼀些动物,却发现它们理直⽓壮地顺拐!⾛得也挺利索?!这些四⾜动物和⼈类顺拐时是不⼀样的感觉吗?为什么我们顺拐别扭?⼤家在体感上都觉得顺拐⾛路别扭,也有科学研究证实了这点。

密歇根⼤学和代尔夫特理⼯⼤学的研究团队发现顺拐的⾛法⽐正常要多耗费 26% 的能量。你可以想象你在顺拐的时候,身体是不是也在被动发⽣间断的旋转呢。这个旋转的“启动”和“停⽌”都是需要耗费额外能量的。对每天研究如何获取能量的我们祖先来说,这⾛路⽅式必然会被淘汰。

其实动物的步态 (Gait) 是很多样的,以我们常⻅的狗为例,它可以是同时抬起⼀侧的前后两只脚状态(像⼈的顺拐),有时候也可以是同时抬起对⻆线侧前后脚的⾛路状态(像⼈正常⾛路)。加州⼤学的研究者分析了 1200 多个动物对称步态样本,包括分属于 156 个属的两栖、爬⾏类和 16 个⽬的哺乳动物。⽽有些动物则是⻓期依赖顺拐的步态,⽐如我们经常⻅到⻓颈⿅和骆驼这样腿⻓的动物会顺拐着赶路。

甚⾄从图上可以看出,其实⼤多数动物的步态都是在图形中的上半部分,也就是偏于顺拐的⾛路⽅式。对于腿特别⻓的四⾜动物来说,它们很多时候都是⽤的步态统计图中最上部分的“完全顺拐步态”,顺拐可以说既是它们的义务,也是它们的权利。那我们就需要详细分析⼀下顺拐和不顺拐的特点了。

我们只分析⽐较简单的四⾜缓⾏步态 (quadruped crawl),这是对四⾜机器⼈的研发最有意义的简单步态之⼀,也是四组动物最稳定的⾛路⽅式。多数⻝草动物需要随时准备逃跑,于是选择速度优化的蹄⾏⽅式;⽽多数⼤型捕⻝者需要兼顾潜伏时的稳定和捕猎时的爆发,就选择了均衡的趾⾏⽅式。

当然上⾯的讨论仅限于四⾜动物,如果脱离了四⾜动物的限制,那么动物就可以想怎么稳定就怎么稳定了,⽐如蚂蚁就演化出了既可以⼀直有三个⽀撑点,⼜可以⾼速⾏⾛的⽅式。⽽昆⾍之外的节肢动物⼜脱离了六⾜的限制,就⽐较放⻜⾃我了。关于动物⾛路步态的研究还是进⾏时,和⼤家分享分享,给⼤家以后去动物园多个有意思的观察项⽬,毕竟⽆论怎么⾛路,都阻挡不了我们和它们前进的步伐。

UUID: ed74bc85-820e-432b-8f07-0bb797e09bfa

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/博物公众号-pdf2txt/2023年/博物_2023-03-08_别嘲笑人家走路顺拐了!这没准能救命!.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0051 元