10 Роботів, що імітують поведінку тварин
Ні для кого не секрет, що світ робототехніки активно «запозичує» особливості поведінки живих організмів у природі. Це не тільки дозволяє створювати для практичних цілей роботів, наділених особливостями біологічних організмів, але і відкриває можливості більш глибокого і наочного вивчення питань, пов`язаних з еволюційними процесами. В кінцевому підсумку це напрямок може привести до дивовижного злиття науки і природи. У цій статті розглянемо 10 роботів, що імітують поведінку своїх живих прототипів.
Робот-змія
Підводний робот-змія Eelume здатний виконувати дуже корисну функцію - проводити інспекцію і ремонт різної глибоководної інфраструктури. Нинішні покоління автономних підводних пристроїв вельми незграбні, повільні і дороги у використанні, але не робот Eelume. Він рухається під водою, як підводний змія і може дуже швидко і безпечно досягати тих місць, куди звичайним глибоководним апаратів ніколи не дістатися.
Машина зараз працює від зовнішнього джерела живлення і підключена до кабелю. Однак компанія Kongsberg Maritime, яка створила робота-змію, вже працює над створенням автономного джерела живлення, який дозволить суттєво підвищити її свободу дій.
Робот-мавпа
Робот на ім`я «Роко» створений поки лише у вигляді дизайнерського концепту і не має робочого прототипу. Але зате який це концепт! Вкрита хутром, повністю роботизована мавпа, здатна пробиратися навіть через самі непрохідні джунглі і ліси і при цьому не порушувати розпорядку життя дикої природи.
Дизайнери цього робота планують наділити його відразу декількома корисними функціями і навичками. Наприклад, «Роко» зможе працювати повністю автономно і доставляти невеликі посилки (з їжею або аптечкою першої допомоги) в віддалені місця, до яких неможливо буде дістатися дорогою. Він також може служити в якості компаньйона, будучи, наприклад, запрограмованим у якості помічника при орієнтуванні на місцевості або використовуватися для стеження за обстановкою навколо і висматріванія хижаків поблизу.
«Роко» буде покритий штучним хутром і пересуватися через лісові масиви, як звичайнісінька мавпа. Іншими словами, своєю присутністю він ніяк не порушить баланс дикої природи, на відміну від людини або дрона.
Робопчели
Протягом останнього десятиліття дикі бджоли несподівано і різко стали жертвою так званого синдрому краху колоній. Кількість бджіл різко скорочується з року в рік і ніхто поки не в змозі відповісти на питання, чому це відбувається. У червні 2014 року гарвардські вчені прийшли до ідеї, яка, на їхню думку, здатна допомогти знизити наслідки ефектів синдрому краху колоній. Вони запропонували розробити крихітних робопчел, які, поряд з справжніми, могли б запилювати рослини і сільськогосподарські угіддя.
Що дивно, концепт довів свою спроможність і працездатність. Правда, є одна трудність. Потрібно знайти спосіб, щоб рій цих роботизованих бджіл міг між собою спілкуватися і працювати як єдине ціле, що властиво для справжніх бджіл. Проблема змусила серйозно задуматися, але рішення, на жаль, поки не знайдено. На думку фахівців, подібні роботи могли б допомогти агрокультурної сфері відновитися після багатомільярдних збитків, викликаних втратами справжніх бджолиних колоній.
Робот-риба MuddyBot
Деніел Голдман з Технологічного інституту Джорджії створив нове покоління роботів-амфібій, здатних пересуватися по складних поверхнях, на зразок хиткі піски і мулисте дно. Для побудови свого робота Голдман звернувся до еволюційної науці. Він створив робота, з поведінки дуже схожого на мулисте стрибуна, невеликої рибки, яка може пересуватися як у воді, так і на суші.
Створений робот довів, що для рибки наявність хвоста не дуже-то й важливо. Він лише злегка допомагає у виборі напрямку руху, а також при переміщенні по слизькій похилій поверхні, запобігаючи скочування вниз.
Робот-кенгуру
Сухожилля в лапах кенгуру служать в якості пружин, накопичуючи певний запас енергії, який витрачається на наступних стрибок. Це наділяє тварина дивним запасом витривалості. Німецька інженерна компанія Festo продемонструвала, як цю особливість можна втілити в робототехніці, створивши робота-кенгуру.
Прототип управляється жестами за допомогою комерційно доступних спеціальних електронних браслетів, які також можна використовувати і при управлінні дронамі.
Робот-жираф
Робототехніки з компанії Boston Dynamics кілька років вели розробку людиноподібних і собакоподобних роботів для цивільного і військового використання. Їх новітнє творіння - SpotMini. Створено для допомоги по дому і виглядає, як робот-жираф, але розміром з собаку.
За своєю суттю SpotMini є зменшеною копією добре нам відомого робота «Спот», якому додали спеціальну роботизовану руку / голову, що робить його схожим на маленького жирафа. Рука наділила робота деякими цікавими здібностями. Наприклад, SpotMini може затримувати «голову» в одній позиції і при цьому рухати іншим тілом. Рука / голова здатна хапати об`єкти і піднімати їх, якщо ті падають. Як джерело живлення SpotMini використовує батарею, якої вистачає приблизно на півтори години роботи.
Незважаючи на те, що робота в першу чергу створили швидше для розважальних цілей, в майбутньому подібні машини можуть дуже стати в нагоді в господарстві, допомагати літнім людям та інвалідам.
Робот-павук
В Інституті комп`ютерного дизайну при Університеті Штутгарта (Німеччина) дослідники створили так звану «мобільну роботизовану систему плетіння Нитяні структур». По суті система представлена у вигляді двох компактних роботів, які, як павуки, можуть повзати по стінах і плести з ниток різні об`єкти, наприклад, гамаки.
Вчені планують збільшити масштаб і задіяти більше роботів, щоб створювати більш складні об`єкти, а також наділити роботів можливістю повзати по стрімких і слизьких поверхнях.
Робот-тарган
Біомеханіки Роберт Фулл з Каліфорнійського університету в Берклі витратив кілька років на вивчення рухів тварин і дослідження потенціалу використання цих особливостей в роботизованою середовищі. Зацікавившись можливостями тарганів - при необхідності стискати своє тіло і пролазити в найвужчі місця, навіть не дивлячись на наявність твердого панцира, - Фул виявив, що ці комахи мають унікальну особливість пересування. На основі цих знань він побудував робота-таргана.
RoboRoach побудований із застосуванням розвивається методу так званої «м`якої робототехніки», в якій характерне використання гнучких матеріалів і полімерів. Роботизовані комахи мають величезний потенціал і їх досить легко і дешево виробляти. Ці крихітні механічні комашки (як і їх справжні протеже) здатні проникати у важкодоступні місця і використовуватися, наприклад, для розвідки при різних надзвичайних ситуаціях і природні катаклізми, в зонах бойових дій та інших небезпечних місцях.
Робот-птах
Проблема всюдисущих перелітних птахів відома дуже давно, але її дійсно дієвого рішення немає до сих пір. Якщо птахам сподобалося якесь місце, то через час там обов`язково оселиться цілий виводок або того гірше - ціла зграя пернатих. Птахи не тільки знищують посіви, заважають грамотній роботі повітряних сполучень, а й розносять смертельні хвороби.
Рішення даної проблеми запропонувала компанія Enter Clear Flight Solutions, яка представила літаючого робота, яка веде себе, як хижий птах. Робот пройшов успішну перевірку. У густонаселених птахами регіонах завдяки використанню робота-птаха спостерігалося зниження активності птахів до 50 відсотків. Робот виглядає і поводиться, як справжня хижий птах, активно розмахує крилами і наводить страх на оточуючих пернатих. Його творці відзначають, що RoBird можна використовувати і для полювання за певною одиничною жертвою. На даний момент управління RoBird здійснюється операторами з землі, проте компанія-творець вже веде розробку їх автономної версії.
Кіберскат
Міжнародна група вчених під керівництвом гарвардського дослідника Кіта Паркера створила штучного ската, що імітує рухи свого справжнього протеже. І хоча на перший погляд може здатися, що нічого видатного в цій машині немає, це зовсім не так. Справа в тому, що це не зовсім робот. Це скоріше кіборг, створений на базі штучних і біологічних компонентів.
Основою для кіберската служить позолочений скелет, на який «наділи» тонку полімерну шкіру. Тіло складається з 200 000 серцевих клітин лабораторних щурів, кардіоміоцитів. Клітини наділили світлочутливістю, тому управляти скатом можна шляхом зміни частоти і пульсації спрямованого на нього світла. Світло змушує м`язи скорочуватися і за рахунок цього кіберскат починає плисти. Позолочений скелет кіборга має властивості накопичення енергії, яка теж задіюється для руху.
