Найбільш незвичайні роботи, схожі на тварин

Цього року Boston Dynamics почне продавати робота Spot Mini. Ми в «TechInsider» дуже чекаємо цього, а поки - роздивляємося інших роботів, на створення яких інженерів надихнули тварини.

Спритний чотириногий стрибун Spot Mini був списаний інженерами Boston Dynamics з собаки, але ходою нагадує швидше птицю або ящірку - в будь-якому випадку, щось з тваринного світу. Творці роботів запозичують форм-фактори тварин не від нестачі фантазії: живі істоти - продукт мільйонів років еволюції, і вижили вони тільки тому, що кожна деталь їх пристрою добре показала себе в реальних умовах. Було б нерозумно ігнорувати величезне розмаїття дизайнерських рішень, запропонованих і обкатаних самою природою.

Білатеральна симетрія тіла - одне з ранніх досягнень еволюції. Перші істоти, що володіють нею, з'явилися близько 500 мільйонів років тому, в епоху, яку вчені називають Кембрійським вибухом через величезну різноманітність живих організмів, що вперше з'явилися тоді на Землі. Симетричне тіло виявилося ефективнішим за інші форми та конфігурації: з ним простіше тримати рівновагу, з нею з'являється перед і зад, і тварина отримує можливість рухатися в потрібний бік - туди, де є їжа, або геть від хижака; коли тіло являє собою, наприклад, асиметричну спіраль, робити це набагато складніше.

Суглобові кінцівки, що вперше з'явилися приблизно в той же час, збільшили прохідність і швидкість і дозволили за порівняно короткий час долати великі відстані. Вони ж у багатьох випадках послужили фундаментом для розвитку мозку: тварина вільно вивчає навколишній світ, зустрічає багато нового і дивного - і вчиться. Завдяки своїй ефективності і широким можливостям для адаптації симетричне тіло із суглобовими кінцівками стало дуже поширеним варіантом у живій природі.

Тварини рухаються ефективно і легко пристосовуються до нових умов і ситуацій. Це легко помітити, спостерігаючи за тим, як полює кішка або собака - або придивившись до себе: ми навіть не помічаємо, як переходимо з асфальту на гравій, траву або пісок, адже це вимагає складної адаптації походки під нове покриття. Творці роботів прагнуть зробити свої творіння такими ж ефективними, тому часто імітують природний «дизайн».

Робот - страус

Страус - нащадок динозаврів, і досить успішний, раз зміг дотягнути до наших днів в той час, коли менш вдалі види назавжди зникли з лиця землі. Дослідники з Institute for Human and Machine Cognition у Флориді взяли за основу походку страуса і зробили мінімалістичного робота. Рухом робострауса керує комп'ютер, який обробляє дані, що надходять з численних датчиків. Розумна система управління дозволила інженерам обійтися всього одним мотором, і зробити машину, яка здатна абсолютно самостійно утримувати рівновагу і розвивати швидкість до 19 км/год на біговій доріжці - непоганий результат навіть для тренованого легкоатлета. "Не в усі місця на планеті можна проникнути на гусеницях або колесах; біпедальний робот-страус і схожі на нього роботи коли-небудь зможуть пробігти там, де не пройдуть інші ", - сподівається один з творців робострауса Джонні Годовські (Johnny Godowski)

Робот-лінивець

Лінивець - не перша тварина, яка приходить на думку, коли замислюєшся про джерела натхнення для роботів. І марно. Лінивці дуже ефективно витрачають енергію, особливий механічний пристрій скелета і м'язів дозволяє їм без зусиль робити те, з чим ледь-ледь справляються такі спритні і сильні люди, а саме - висіти на деревах. Створюючи робота для моніторингу полів, дослідники з Технологічного інституту Джорджії надихалися витривалістю лінивців.

"Моніторинг полів - завдання технічно складне. Колісні роботи застрягають у коках, а час польоту дронів сильно обмежений ємністю батарей. Тому ми запропонували новий підхід: роботів-лінивців, які рухаються по натягнутих над полем тросах. Над багатьма сільськогосподарськими угіддями вже протягнуті якісь мотузки або троси, тому нову інфраструктуру для наших роботів створювати не доведеться ", - пояснює Джонатан Роджерс (Jonathan Rogers), один з творців роболінця. Довголапа конструкція вміє висіти, переповзати по тросу або з троса на трос, орієнтується вона за сенсорами, розміщеними між кінцівками.

Робот-тарган

Таргани були на цій планеті старожилами задовго до того, як з'явився загальний предок людини і кішки. Ми, ссавці, порівняно з ними - молоді та недосвідчені істоти. Звичайно, живучістю таргани зобов'язані не тільки будові тіла, але і воно співслужило їм за останні 200 мільйонів років хорошу службу. Таргани, наприклад, дуже швидкі: якби ми мали таке саме співвідношення швидкості до маси тіла, то легко розганялися б до 300 з невеликим кілометрів на годину. Можливо, тому таргань біг надихнув не одну, а кілька груп інженерів-робототехніків. У Гарварді зібрали тарганоподібного робота HAMR - у нього, щоправда, не шість ніг, а всього чотири, але їхні рухи імітують рухи тарганячих лапок, тому HAMR бігає шустро, і при цьому витрачає на рух відносно трохи енергії. Іншого роботаракана зробили в Каліфорнійському технологічному інституті; він вміє, не сповільнюючись, перемикатися з режиму бігу рівною поверхнею на режим «в гірку».