Робототехника, вдохновленная животными

Робототехника не ограничивается созданием человекоподобных устройств; многие машины разрабатываются на основе строения и поведения животных.

Spot от Boston Dynamics

9 февраля лаборатория Boston Dynamics, известная своими уникальными роботами, представила нового механического пса Spot. Этот робот поразительно похож на настоящую собаку в движении. Он более компактен, чем его предшественник BigDog, и отличается повышенной ловкостью. В видео показано, как Spot реагирует на толчки и пинки; его трудно сбить с ног, так как он мгновенно восстанавливает равновесие. В эти моменты его движения напоминают повадки живой собаки.

Зоороботы Массачусетского технологического института

Четвероногие животные — не единственные прообразы для робототехники. Массачусетский технологический институт известен своими зоороботами. В январе прошлого года исследователи продемонстрировали устройство, скопированное с океанического моллюска. Ученых заинтересовала способность животного быстро закапываться в грунт и прочно фиксироваться. Они создали машину, которая повторяет его движения, что позволяет роботу надежно закрепляться на дне. Это устройство может быть использовано как легкий якорь или в океанических исследованиях и прокладке глубоководных кабелей.

Еще одной морской разработкой Массачусетского института является робот-рыба. Его корпус выполнен из мягкого силикона, благодаря чему он повторяет движения реальной рыбы и способен развивать такую же скорость. Подвижность позволяет роботы-рыбе уклоняться от нападения морских хищников. Это устройство может быть использовано в научных исследованиях или военной разведке.

Робот-змея и его применение

Конструкторы также уделили внимание рептилиям. В 2013 году американские исследователи разработали проект робота-змеи, который может быть полезен для планетарных исследований. Ученых привлекла высокая проходимость змей — они могут перемещаться по сыпучим грунтам и барханам, не увязая. Робот, повторяющий движения змеи, может использоваться в качестве вездехода-разведчика в пустынных условиях.

Миниатюрные машины, вдохновленные насекомыми

Даже насекомые послужили источником вдохновения для создания миниатюрных роботов. В 2013 году в Гарвардском университете разработали управляемый летающий робот размером с одноцентовую монету. Эта модель полета была скопирована с реальных насекомых, так как в природе не существует летающих организмов, которые используют вращение лопастей, как вертолеты и современные дроны. У Гарварда был создан робот с двумя миниатюрными крыльями, которые поднимаются и опускаются за счет сокращения электронных мышц. В результате робот стал напоминать стрекозу или бабочку и издавать жужжание при полете. Потенциал применения таких роботов широк: от военной разведки до опыления сельскохозяйственных культур.

Социальное поведение насекомых в робототехнике

Ученых интересует не только способ передвижения, но и поведение насекомых. Коллективные действия муравьев и пчел изучаются для применения в робототехнике. Обладая минимальным индивидуальным интеллектом, общественные насекомые способны выполнять сложные задачи совместно. В 2013 году ученые Технологического института Нью-Джерси провели исследование, в котором муравьи использовали пахучие метки для определения оптимального маршрута. Этот принцип был применен и к роботам: небольшие кубики на колесах были запрограммированы двигаться по лабиринту, избегая препятствий. Каждый робот оставлял светящийся след, который усиливался в зависимости от количества проехавших по нему машин. Роботы были обучены реагировать на свет и двигаться к нему. В результате эксперимента несколько десятков роботов за полчаса проложили оптимальный маршрут, который затем использовали новички. Эксперимент стал успешным: примитивные машины действовали так же, как муравьи в природе.