Роборастения: как они устроены и для чего нужны
Манипулятор, похожий на человеческую руку, или механическая собака в качестве игрушки для ребенка. Проектируя роботов, люди часто вдохновляются живыми созданиями, в основном животными или самими собой. Однако для некоторых задач машине больше подходят свойства представителей флоры, а не фауны. И такие решения уже реализованы.
Робот-лоза
Саморастущая машина — перспективная разработка для исследования и колонизации мест с неподходящими для человека условиями. Яркий пример — FiloBot, создатели которого, генуэзские инженеры из Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, вдохновлялись вьющимися видами растений. По аналогии с ними этот механизм понимает, куда двигаться: он стремится либо к свету, либо в противоположную сторону от той, куда тянет гравитация. Для этого есть соответствующие датчики.
Робот-лоза, по сути, удлиняет свое тело по аналогии с тем, как это делают растения и гифы грибов. За рост отвечает головка, куда по тонкому шлангу из основания конструкции поступает пластик. Он плавится, пока та вращается, а потом на воздухе затвердевает.
Такое движение идет медленно, но верно. Это может пригодиться там, где нужна аккуратность. Например, в поисково-спасательной операции после землетрясения, когда неосторожное движение способно привести к гибели тех, кто остался в живых под обломками. Подобный робот может проникать и через плотную среду, землю или песок. Тогда он уже будет больше похож не на растение, а на червя.
Отличительная черта FiloBot в том, что для беспрерывного роста ему нужен пластик, проще говоря — катушка с полимерной нитью. И конечно, он не будет работать без постоянного источника энергии.
Робот-оригами
Ученые из Virginia Polytechnic Institute and State University разрабатывают робота, который похож на гармошку или хобот. Сами они, описывая его, используют сравнение с оригами. Хотя, конечно, в конструкции нет бумаги. Вместо нее разработчики экспериментируют с тонким металлом и полимерами.
Как и FiloBot, это механизм вырастает с течением времени и фиксируется. Инженеры вдохновлялись растениями и их способностью тянуться к солнцу, а еще раскрывать и закрывать цветки в ответ на раздражители. Несмотря на кажущуюся хрупкость, робот достаточно устойчив и крепок. Это важно для машины, которую хотят разместить в зоне землетрясений или на необитаемом острове для сбора сейсмических и погодных данных. Правда, у него то же слабое место, что и у «лозы»: требуется постоянный источник электроэнергии.
Прототип будущего робота-оригами
Фото: © Alex Parrish / Virginia Tech
Благодаря сенсорам робот способен подстраиваться под изменения окружающей среды. Разработчики намерены оснастить его специальными иглами, тоже подсмотренными у растений, с помощью которых «оригами» будет отодвигать листья, мешающие работе его аппаратуры. Благодаря таким машинам в будущем ученые рассчитывают собирать информацию о климатических изменениях, в том числе температуру воздуха и влажность, в удаленных уголках нашей планеты.
Растение-робот
Особый интерес вызывают эксперименты по «скрещиванию» живых растений с машинами. Такие, например, ведут в знаменитом Massachusetts Institute of Technology. Там построили подобный гибрид — колесный аппарат, связанный проводами с растением в горшке, который на нем стоит. Подключенные к листьям и стеблям электроды считывают слабые электрические сигналы, которые передаются машине, и она едет.
Растение-робот, или робот-растение, назвали Elowan. Чтобы проверить, как работает изобретение, инженеры провели эксперимент — поставили рядом с машиной лампы и попеременно их включали. Растение пыталось либо приблизиться к источнику света, управляя колесной базой, либо отдалиться от него. Разработчики предполагают, что в будущем деревья со встроенными в них гаджетами могут использоваться в качестве датчиков состояния окружающей среды.
В «Сириусе» появился новый Центр – робототехники
Читать
