Bekijk desktop versie

 4856

Wie zijn wij?

Wie zijn wij?De Nederlandse Vereniging voor Doelmatig Onderhoud (NVDO) is dé toonaangevende brancheorganisatie die middels belangenbehartiging, kennisoverdracht en netwerken ondersteuning biedt aan bedrijven en personen die bij de besluitvorming op het gebied van Beheer en Onderhoud/Asset Management betrokken zijn en daarmee de Nederlandse...

Lees verder

Loopje van T. Rex inspiratie voor zuinige robots

Donderdag, 22 juli 2021 11:43
Loopje van T. Rex inspiratie voor zuinige robots

Nederlandse onderzoekers zochten uit hoe de Tyrannosaurus rex liep. Conclusie: hij wandelde minder snel dan eerder werd gedacht. En zijn lange, zware staart gaf hem extra stabiliteit. De inzichten kunnen de makers van tweebenige robots wellicht helpen bij het bouwen van stabielere exemplaren.

 

 

 

 

 

 

Het is de dino die het meest tot de verbeelding spreekt: de Tyrannosaurus Rex, T.rex voor vrienden. Bij het brede publiek wellicht bekend uit de Jurassic Park-films, of van het T. rex-skelet dat het museum Naturalis in Leiden in 2016 binnenhaalde. Trix is daar een publiekstrekker van jewelste, zeker sinds zij in 2019 een prominent plekje kreeg.

 

Rustig wandelen

‘Wow, wat is ze groot. Dat dacht ik elke keer weer als ik binnenstapte bij Naturalis’, herinnert Pasha van Bijlert zich. Hij besloot in 2017, geïnspireerd door het enorme skelet, om als bachelorstudent Bewegingswetenschappen aan de Vrije Universiteit (VU) in Amsterdam uit te zoeken hoe Tyrannosaurus rex waarschijnlijk moet hebben gelopen. Daarbij lag de focus vooral op het rustig wandelen van het dier, een modus die zo weinig mogelijk energie kost.

 

Enorme staart

Samen met zijn begeleiders Anne Schulp (Naturalis/Universiteit Utrecht) en Knoek van Soest (VU) stelde Van Bijlert een biomechanisch model op, waarbij een speciale rol was weggelegd voor de enorme staart. ‘Die nam meer dan de helft van de lengte van het dier in beslag en woog bijna duizend kilogram’, vertelt hij aan de telefoon. Het bijzondere van tweebenige dinosauriërs is dat hun staart passief is opgehangen aan de ligamenten, de rekbare bandjes tussen de ruggenwervels van het dier. Daardoor wipt de staart op en neer tijdens het lopen. Deze op-en-neer-beweging heeft Van Bijlert gesimuleerd. ‘De ligamenten werken als een soort elastieken, ze worden uitgerekt en weer ingetrokken tijdens dat op en neer gaan van de staart.’ Geen enkel hedendaags dier heeft dit type staart.

 

Optimale beweging

De jonge wetenschapper leidde uit zijn biomechanisch model de manier af waarop de staart van nature het liefste beweegt, oftewel de eigenwaarden van de staartbeweging. Die volgen uit de afmetingen en de massa van de staart van T. rex, en de stijfheid van de ligamenten. Uit de gevonden eigenwaarden volgt de optimale beweging, waarbij het dier al wandelend zo weinig mogelijk energie verbruikt. ‘Dat zullen mensen wel herkennen als ze lopen bij een snelheid die niet de ideale is. Je voelt meteen als je niet op de juiste frequentie loopt’, zegt Van Bijlert.

 

T. Rex wandelde net zo snel als een mens

Uit de berekeningen en simulaties van Van Bijlert en collega’s volgt dat de snelheid van een T. rex die rustig loopt, ongeveer 4,6 kilometer per uur bedraagt. Vergelijkbaar met het wandeltempo van een volwassen mens. Daarmee komen ze een factor twee lager uit dan wetenschappers tot nu toe vonden. ‘Wij hebben als eersten de staart echt meegenomen in de berekeningen en ook richtten onze collega’s zich eerder niet op dat energetische optimum van voortbewegen van het dier.’

 

Rennen kost meer energie

Toch is het rustige gangetje van de T. rex ook weer niet zo verrassend, meent Van Bijlert. ‘We zien dat bij heel veel grotere dieren die rustig lopen; hun snelheid ligt steeds rond de vijf kilometer per uur. Natuurlijk kunnen ze ook rennen als dat moet, maar rennen kost veel meer energie, dus als het niet nodig is, bewegen ze zich voort met dat wandeltempo.’

 

 

Staart speelt rol bij energiezuinig wandelen

Nog even terug naar die staart van T. rex. Dat zware, elastische ding is niet alleen een lichaamsdeel dat moet worden meegesleept. Van Bijlert en collega’s hebben ook het sterke vermoeden dat de passieve ophanging van die staart een rol speelt bij het zo energiezuinig mogelijk lopen van de dinosaurus. ‘Elke voetstap die het dier zet, gaat gepaard met energieverlies. We denken dat de staart helpt om dat energieverlies te beperken, door een deel van de kracht op te vangen die dat energieverlies veroorzaakt. Om uit te zoeken of dat idee klopt, werk ik nu voor mijn master aan een gedetailleerder biomechanisch model.’

 

Tweebenige robots

Terwijl Van Bijlert vooral geïnteresseerd is in de manieren van voortbewegen van dinosauriërs, zouden de opgedane inzichten mogelijk ook bruikbaar kunnen zijn voor de ontwerpers van robots. Vooral de tweebenige robots hebben nogal eens te kampen met een gebrek aan stabiliteit; ze vallen makkelijk om. Misschien dat de toevoeging van een staart kan helpen om deze groep robots stabieler te maken. ‘Je kunt de T. rex ook een beetje vergelijken met een koorddanser. Die draagt een lange stok, waardoor hij minder snel omvalt. Wij doen voorzichtig de aanbeveling aan robotbouwers: kijk ook eens naar het gebruik van een staart. Daarbij moeten zij natuurlijk wel de afweging maken met het nadeel dat er dan extra massa bijkomt.’

 

Met dank aan De Ingenieur

 

Belangrijke wijziging voor toestemming voor cookies voor Advertenties en Social Media. Bekijk wat wij gebruiken als we de cookie plaatsen op onze cookie statement pagina.

Als je niet wil dat jouw internetgedrag voor deze doeleinden gebruikt wordt, wijzig dan de Cookie-instellingen.

Instellingen aanpassen