Оплодотворение тентаклями

Руководство по созданию механических щупальцев в домашних условиях: часть 1

Оплодотворение тентаклями

Как же нам не любить аниматронику? Отогните силиконовую кожу любой куклы, и вам откроется скопление мехатронной магии, дающей ей жизнь на большом экране.

Я искал в интернете хорошие вводные материалы на эту тему, но нашёл лишь один – обучающие видео от Стэна Уинстона. Уже через 30 секунд я почувствовал, как щупальца пробуждают мои самые низменные позывы к постройке осязаемых вещей.

Я запал, я просто обязан был построить одну такую штучку… или несколько. И вот, как можно создать вполне реальное аниматронное щупальце.

Начинающим на самом деле лучше начать погружение с обучалок от Стэна Уинстона. За два часа инструктор Ричард Лэндон описывает общую суть, набор необходимых компонентов и техники изготовления механизма щупальцев при помощи набора типичных инструментов – не говоря уже о кучке замечательных примеров из кино. [1]

Также мы получаем возможность заглянуть одним глазком в мир изготовления более сложных устройств на базе тех же принципов. Я бы хотел начать повествование с того момента, как он заканчивает – с двухступенчатых щупальцев, гнущихся на 4 стороны.

Кроме того, я внесу одно изменение в дизайн щупалец от Лэндона.

Оно позволит вам построить собственное щупальце и контролер всего лишь из нескольких готовых компонентов, полиформальдегида [derlin] и лазерного резака… Ладно, и ещё из парочки частей, напечатанных на 3D-принтере.

Как работают двухступенчатые щупальца

hackadaycom.files.wordpress.com/2016/08/tentacle_arc_aproximation.png Обе ступени щупальца, у каждой из которых есть две степени свободы У щупальца есть две ступени, у каждой из которых есть две степени свободы. Они позволяют каждой ступени изгибаться в двух перпендикулярных направлениях.

Комбинируя эти степени свободы, в сумме мы получаем четыре, позволяющие нам эмулировать вполне правдоподобные органические движения. На анимации, присмотревшись, можно увидеть место соединения двух ступеней – примерно посередине щупальца. При хорошей сборке мы можем контролировать обе части независимо друг от друга. В идеале.

В реальности нет ничего идеального, и у наших материалов есть свои ограничения. Нам необходимо будет поиграть натяжением и межпозвоночным расстоянием, пока мы не достигнем удовлетворительных результатов. В идеале, потянув за трос любой из ступеней, мы добьемся идеальной дуги, уменьшающейся в диаметре при увеличении натяжения.

Но из-за потерь на трение в каждом из позвонков мы не сможем достичь идеальной дуги, хотя результат будет достаточно неплохим для того, чтобы обмануть людей, находящихся по ту сторону экрана. Среди доступных нам поз щупальца нет поворота вокруг его оси.

Это сделано специально, так как кукольники прошлого рассматривали подобные движения, как неестественные – например, для кошачьих хвостов или слоновьих хоботов. [1].

Набросок щупальца

Чтобы понять принцип работы, построим грубое щупальце из двух пластин и гибкого сердечника. Вот чертёж нашего зародыша: Придавая вращение шкиву, мы ослабляем один трос и натягиваем на то же расстояние другой. Укорачивание длины загибает щупальце в сторону провода.

Поскольку тросы передают только натяжение, их нужно делать в паре с дополняющими, чтобы обеспечить движение по полной амплитуде в обе стороны по одной из степеней свободы. Поэтому нам придётся работать с 8 различными тросами.

Щупальце держит форму из-за двух его особенностей. Во-первых, канал троса [cable conduit] сопротивляется сжатию. Во-вторых, тросы преднатянуты и жёстко соединены со шкивом. Изменение длины троса – единственный способ перемещения позвонка, а канал троса не меняет длину.

Поэтому фиксация шкива фиксирует и щупальце.

Роль канала троса

Канал троса играет важную роль в проекте. Без него движение верхней ступени приводило бы к паразитным движениям нижней, а это нам не нужно. Нам нужно независимо управлять обеими ступенями. Канал троса позволяет перенаправлять приложение сил с одного конца канала на другой без появления паразитных воздействий.

Канал должен оставаться гибким, и при этом сопротивляться сжатию. Интересно, что при нашей схеме мы можем взяться за любую точку канала троса и двигать её без сопротивления, поскольку: 1. Канал гибкий. 2. Его центральная часть, по которой идёт трос, не меняет длины.

Изгибы канала не меняют его длины, поэтому мы можем его гнуть как угодно, а щупальце останется неподвижным. Удобненько! Это позволяет нам делать сразу две вещи: протянуть управляющие верхней ступенью тросы через нижнюю ступень, и контролировать верхнюю ступень через нижнюю, при этом не влияя на последнюю.

На изображении видно, что управляющие 1-й ступенью тросы проходят через 2-ю ступень.

Запчасти

Плавные движения вдоль всех степеней свободы достигаются постройкой щупальца из материалов, сопротивляющихся вращению вокруг его оси. Большинство людей используют тросики для спидометров от старых машин, обладающих именно таким свойством.

[1] Я тоже в первый раз использовал такие тросы. К сожалению, их диаметр только один: 0,125 дюйма, из-за чего нельзя сделать большую куклу, которая не изгибается под собственным весом. Теперь я предпочитаю гибкие валы от крутящих инструментов.

Но большинство изображений в этой статье сделаны с использованием тросиков от спидометров.

Сегменты

Каждый сегмент-позвонок необходимо жёстко зафиксировать, дабы он не скользил и не вертелся. Они должны правильно направлять трос, и в нужных местах – канал троса, при этом будучи жёстко соединёнными с тросиком спидометра. Лэндон использует для этого алюминиевые детали, сделанные на станке с ЧПУ.

Но я, покопавшись в магазинах, нашёл более простой выход с использованием готовых компонентов.

Сегодня запчасти для роботов благодаря распространённости этого хобби весьма популярны, и я смог сделать позвонки из универсальной втулки от Pololu [Pololu Universal Aluminum Mounting Hub] и пластины из полиформальдегида [derlin].

Управляющий трос

Управляющий трос возьмём такой же, как на велосипедах, но правда, потоньше. Я успешно использовал два диаметра тросов – 1,2 мм и 0,8 мм. Можно использовать дорогие тросы, которые при изготовлении обрабатывают так, что они не лохматятся, или же просто накалить до свечения обрезанный конец троса. [3]

Канал троса

Для канала вариантов много – нейлоновые трубки, оплётка от велосипеда, пружины. Нам нужно лишь, чтобы канал сопротивлялся сжатию и был гибким. Сопротивление сжатию должно обеспечивать «равное и противонаправленное» усилие для движения. Гибкость нужна, чтобы канал не мешал другим секциям щупальца сгибаться.

Для одноступенчатых механизмов подойдёт любой из перечисленных вариантов. Для многоступенчатых гибкость важнее. Пока что по моему опыту лучше всего подошли пружины, работающие на растяжение, как наиболее гибкие из всех материалов.

В магазине McMaster-Carr можно купить что угодно, если знать правильное название.

Наш канал для троса называется «continuous length extension spring» (9664K12) и стоит всего $4,40 за 36 дюймов. [300 руб/м]

Пружины диаметром поменьше можно заказать у Dr. Templeman and Co. Стоимость пружин будет побольше, но зато и ассортимент побогаче. Совсем малые диаметры можно найти у Molex.

Точка сгиба

В первый раз мне было довольно трудно представить себе конструкцию этого элемента. Тем не менее, поняв расположение окончаний тросов, эту деталь сконструировать просто. Каждый трос, управляющий нижней секцией, оканчивается петлёй. На том же позвонке оканчиваются и каналы троса, содержащие следующий набор управляющих тросов. Оттуда продолжается следующий набор тросов.

Альтернативные конструкции

Не могли бы мы использовать для позвонков другой материал, например, дерево – чтобы сэкономить на металлических втулках? Возможно, но такой дизайн сделан не просто так, а с расчётом. Во-первых, сложность дизайна необходимо балансировать либо готовыми деталями, либо доступным методом изготовления (лазерный резак и 3D-принтер).

Поэтому такую конструкцию могут сделать даже люди с нетипичными глазомером и ловкостью. Во-вторых, технология изготовления прототипов должна быть детерминистской и повторяемой. Устройство должно вести себя одинаково, будучи изготовленным в любой части света.

Не нужно практиковать магию и молиться богам клея, стоя на одной ноге, пока ваша эпоксидка застывает при каком-нибудь необычном уровне влажности. Простые технологии, ведущие себя одинаково везде и всегда. Но ищите альтернативы дизайна сами. Я доработал контроллер и щупальце, но это не значит, что работа завершена.

К моменту завершения третьей части статьи в ваших руках будет вся разработка, и вы сможете делать с ней, что захотите.

Часть 2

Ссылки

[1] Stan Winston Cable Mechanism Basics Подробный обучающий материал по созданию простых щупалец

[2] Animatronics Demo with Rick Lazzarini 1:21:01

Примеры использования тросиков от спидометров

[3] CS235: Applied Robot Design, Lecture 7-Introduction to Cable Transmissions

Введение по использованию тросов в роботостроении Хабы:

  • Робототехника
  • DIY или Сделай сам

Источник: https://habr.com/ru/post/398165/

17 мерзких и немного пугающих фактов о размножении животных

Оплодотворение тентаклями

Основы размножения между представителями фауны известны, наверное, каждому благодаря школьным урокам биологии. Но есть информация, которую учителя по разумным причинам старались от нас скрывать. Например, то, что у самцов кенгуру сразу три пениса или то, что большинство лебединых пар — гомосексуалисты.

Какие еще удивительные факты известны о половой жизни животных, читайте в нашем материале.

Взрывной оргазм

Встреча трутня и самки пчелы для дальнейшего ее осеменения происходит в воздухе на высоте примерно 10−40 метров и длится не более 5 секунд. Но этого времени достаточно, чтобы самка получила необходимое для произведения потомства количество спермы.

Кстати, эякулят выстреливает с такой силой, что хлопок можно услышать даже с земли. Во время этого процесса у трутня отрывается часть полового органа и он погибает. А самка еще очень долго получает сперму из оставшегося в виде шлейфа члена в ее половой системе.

Секс втроем

А вы знали, что до идеи группового секса додумались вовсе не люди, а животные. К примеру, у китов процесс спаривания всегда происходит в присутствии третьего партнера, который поддерживает самку на плаву и направляет их действия.

Фистинг

Самцы некоторых видов пауков перекачивают свою сперму в кончик лапки, после чего вставляют ее в половой орган самки и отрывают, тем самым создавая пробку. Это нужно для того, чтобы сперма не вытекала и в паучиху не мог проникнуть другой самец.

Управление родами

Для дальнейшего выживания и нормального развития птенцы вьюрковых ткачиков должны появляться на свет при определенной температуре.

Но ведь погодные условия — вещь непредсказуемая! Поэтому природа наделила этих птичек возможностью замедлять рождение потомства при помощи специального крика.

Таким образом, самец оповещает невылупившихся птенцов, что им еще рано появляться на свет, и те замирают в развитии еще на несколько дней.

Врожденная беременность

Самка тли появляется на свет уже беременной! Новая жизнь начинает развиваться в ней, когда она сама еще находится внутри матери. Благодаря этому быстрому процессу размножения, уже через 10−14 дней рождается новая тля.

Каннибализм и инцест

Жуки вида Coccotrypes dactyliperda используют гаплодиплоидную систему размножения. В ней самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и являются гаплоидными (имеют одинарный набор непарных хромосом), а самки развиваются из оплодотворенных яиц и являются диплоидными (обладают парными хромосомами).

Чтобы это было возможным, сначала неоплодотворенная самка путем однополого размножения откладывает яйца, из которых вылупляются только самцы. Затем она спаривается со «старшим сыном», съедает его и всех остальных и производит вторую очередь потомства, в которой присутствуют уже особи обоих полов.

Внутриутробный инцест

Половая жизнь клеща вида Adactylidium вполне могла бы стать сюжетом для какого-нибудь фильма ужасов. Все потому что в его утробе всегда есть один самец и 5−6 самок. Самец оплодотворяет своих сестер, а потом они вместе проедают путь наружу сквозь тело своей матери. Та, соответственно, погибает, а они продолжают свой жизненный цикл.

Система отбора

У многих животных есть способность задерживать сперму партнера в своих половых органах до того, как она оплодотворит яйцеклетку. Куры, к примеру, таким образом выбирают самую лучшую с точки зрения генетики сперму от разных партнеров, а от неподходящей — просто избавляются.

Отложенная беременность

Как мы уже написали выше, попадание спермы в половые пути животного вовсе не означает гарантированную беременность.

Многие виды животных наделены способностью долгое время хранить сперму внутри и запускать процесс оплодотворения тогда, когда посчитают нужным.

Обычно это умение наблюдается у тех представителей фауны, которые редко встречаются друг с другом, поэтому «запасы спермы» в их случае являются необходимостью.

К примеру, броненосцы могут задерживать развитие плода на срок до двух лет.

Суррогатное материнство

Если что, речь идет о вот этом желтом мешочке

Для того, чтобы произвести потомство, морской членистоногий паразит саккулина внедряется в тело рыбы, рака или краба, делает ему химическую кастрацию и буквально овладевает его телом, но не убивает! Сейчас поймете почему.

Это тело еще понадобится саккулине для вынашивания потомства. Когда самка будет готова к размножению, она позовет самцов, и они также внедрятся в тело «хозяина», который, впрочем, совсем не против, ведь он на 100% уверен, что яйца паразита — это его собственные яйца. Поэтому ухаживает за ними и спокойно вынашивает детей.

Аномалии половых органов

Иногда вызывают удивление даже не способы размножения, но и сами половые органы некоторых животных. К примеру, самцы коал имеют раздвоенный пенис, а самки «могут похвастаться» наличием двух влагалищ и двух маток. Благодаря этому природному механизму их шансы на выживание увеличиваются вдвое.

По несколько пенисов и маток есть у кенгуру. Поэтому зачастую пока один малыш переползает из матки в сумку, в ней уже развивается новая жизнь.

Кстати, именно у сумчатых наблюдается самая короткая беременность за счет того, что детеныш появляется на свет еще на стадии зародыша и продолжает свое развитие в сумке матери.

Так австралийский коротконосый бандикут вынашивает потомство всего 12 дней.

Геронтофилия

Геронтофилией называют половое влечении к лицам, значительно старше себя. И наблюдается оно не только у людей, но даже у животных. К примеру, самцы шимпанзе предпочитают спариваться только со взрослыми самками, а молодых оставляют неопытным самцам.

Кто сверху

Насекомые рода Neotrogla отряда сеноедов не похожи ни на одних других. Дело в том, что у самки присутствует своего рода пенис, а у самца — влагалище. Во время спаривания самка садится сверху и «высасывает» пенисом сперму из влагалища.

Гомосексуализм

Лебедей часто называют символом чистой и крепкой любви и верности. Но многие при этом даже не догадываются, что большинство лебединых пар гомосексуальны. Самка откладывает самцам яйцо, после чего они изгоняют ее из гнезда и растят потомство сами.

Некрофилия

Амазонские лягушки вида Rhinella proboscidea при размножении, можно сказать, занимаются некрофилией. Как правило, на одну самку наваливается сразу много самцов, из-за чего некоторые особи тонут. Остальные достают из мертвой самки икру и оплодотворяют ее уже вне ее тела.

Папа в декрете

Многие животные доверяют заботу о будущем потомстве именно самцам. В их числе императорские пингвины, страусы, морские коньки, а иногда даже волки. К примеру, у страусов сразу несколько самок откладывают яйца в гнездо, после чего уходят, оставляя самца на их защиту.

Самцы пингвинов вообще сами высиживают яйца, при этом совершенно не питаясь, а самки возвращаются только к моменту вылупления детей.

Оральный секс

В Южной Америке обитают есть золотистые сомики, которые оплодотворяются при помощи орального секса. Самка высасывает сперму у самца через его «усики», после чего жидкость попадает в кишечник и передвигается по нему в специальную сумку, где и происходит оплодотворение.

Вот такая насыщенная сексуальная жизнь у некоторых животных. После прочтения этих фактов так и напрашивается мысль: «Как же скучно мы живем!» (и слава Богу). Ведь не всегда эксперименты в постели заканчиваются чем-то хорошим. Раньше мы рассказывали о впечатлениях двух влюбленных пар, которые решили попробовать секс втроем. И далеко не все остались этим довольны.

Смотрите также — Секс и рак: зачем человечеству на самом деле нужно половое размножение

Хотите быть в курсе обновлений? Подписывайтесь на наш , страницу в или канал в Telegram.

Источник: https://BigPicture.ru/?p=1194172

О вашем здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: