Однажды роботы станут похожими на людей, уверены футурологи. У машин будут свои органы, голова, руки, ноги. Но дизайнеры и инженеры ориентируются не только на человека, они давно начали изучать преимущества и возможности других существ. Природа вдохновила их на создание машин, которые могут летать подобно птицам, бегать как гепарды, плавать и менять окраску как кальмары.
Новое изобретение специалистов Массачусетского технологического института, например, может скользить как змея. Учёные лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) напечатали на 3D-принтере мягкие щупальца, которые могут перемещаться по трубам, каналам и норам.
Змея оказалась весьма универсальной моделью, когда дело доходит до роботизированной биомимикрии, отмечают учёные. Роботы, похожие на змею, разрабатываются для проверок АЭС, сборки самолётов и даже для исследований Марса. Но в отличие от этих и многих других конструкций робот MIT из силикона не имеет фиксированных суставов, а значит, он гибче и мобильнее.
Вместо них у робозмеи есть группа полых индивидуально настраиваемых каналов, которые заполняются воздухом и изменяют форму, сгибаясь как руки в нужном направлении. Увеличение или уменьшение давления в воздушных карманах в различных местах конструкции помогает роботу принимать практически любую форму (а значит, проползать в трудных местах). Этим “умением” на сегодняшний день не может похвастаться ни одна машина с твёрдым фиксированным каркасом, отмечают разработчики в пресс-релизе.
Силикон, из которого изготовлен робот-змея, способствует гибкости. Традиционные жёсткие дроиды часто покрыты многочисленными жёсткими выпуклостями и углами. У мягкой змеи — изменяемое скользящее тело, которое идеально подходит для того, чтобы проникать в труднодоступные места. Робозмея также не пострадает от умеренных ударов.
Однако и у мягких роботов есть свои недостатки. “Многие из так называемых мягких роботов всё ещё состоят из некоторых жёстких элементов, например, приводов давления и алюминиевых скрепляющих деталей, – рассказывает руководитель проектной группы Эндрю Марчиз (Andrew Marchese). – Когда мы решили изъять все жёсткие компоненты, пришлось задуматься над более сложными вопросами. Можно ли совершать манипуляции с роботом, похожим на жевательную резинку?”.
Исследователи в настоящий момент разрабатывают ряд сложных алгоритмов, чтобы выяснить, как можно заставить робота совершать различные движения. Они планируют создать новые способы подключения таких элементов, как приводы и двигатели, наряду с датчиками из твёрдых электронных компонентов. Учитывая потенциал мягкой робототехники и развитие скользящего типа движения, преодоление этих и других ограничений станет важным шагом для будущих изобретений. А природа и учёные, изучающие реальных змей, помогут.
