Животные роботы: Роботы животные — купить в интернет-магазине Новая Фантазия

Содержание

10 самых крутых роботизированных питомцев

Содержание

  • 1 Насколько роботы похожи на настоящих животных
  • 2 Известные модели
    • 2.1 Медуза Robojelly
    • 2.2 PARO baby seal
    • 2.3 Роботизированные муравьи
    • 2.4 BionicKangaroo
    • 2.5 Которобот NeCoRo
    • 2.6 Eelume – удивительная змея
    • 2.7 Летучая мышь Bat Bot
    • 2.8 iPhone Controlled Bug
    • 2.9 Аibo — робощенок
    • 2.10 Собака-робот Spotmini
  • 3 Робоживотные для детей
    • 3.1 Радиоуправляемый динозавр
    • 3.2 Smartpet — гаджет для смартфона

На протяжении многих десятилетий роботы-животные искусно описывались в научной фантастике. Это дало толчок к созданию удивительных интерактивных роботизированных питомцев. Многие из них завоевали популярность во всем мире, а некоторые модели даже достигли невероятного сходства со своими прототипами в животном мире.

Насколько роботы похожи на настоящих животных

Природа с ее многообразием форм и способов передвижения живых существ является источником вдохновения для инженеров-изобретателей роботизированных моделей. Бионика как область робототехники получила широкое развитие в новом тысячелетии.

Изучение строения тела животных, их поведения и способностей помогает ученым создавать искусственные бионические устройства, поражающие сходством с оригиналами. Форма тела и материалы, из которых создаются роботы, обуславливают их универсальные возможности.

Самые популярные и реалистичные – роботизированные модели, копирующие домашних питомцев, правда, в отличие от живых существ, они не так пластичны в движениях и часто предсказуемы в своем поведении. Роботов-животных используют не только для игр и развлечений – они широко применяются во всевозможных областях жизнедеятельности.

Бионические механизмы служат людям в терапевтических целях, участвуют в поисково-спасательных, разведывательных операциях, помогают в рутинной и однообразной работе. Их пользу для человека трудно переоценить.

В технологически развитых странах, таких как Япония, роботы-питомцы уже давно обосновались в домах людей.

Известные модели

Интерактивные модели в виде зверей, птиц, пресмыкающихся и насекомых – одни из самых популярных видов роботизированной техники. Каждое новое изобретение открывает перед человечеством новые возможности для перехода к автоматизации многих технологических процессов.

Топ-10 самых крутых роботизированных животных последнего десятилетия представлен следующими моделями:

  1. Медуза Рободжелли (Robojelly).
  2. Детеныш тюленя Паро (PARO).
  3. Роботизированные муравьи (BionicANTs).
  4. Бионический кенгуру (BionicKangaroo).
  5. Которобот Некоро (NeCoRo).
  6. Подводная змея (Eelume).
  7. Летучая мышь Бэт Бот (Bat Bot).
  8. Жук iPhone Controlled Bug
  9. Робособака Айбо (Aibo).
  10. Собака SpotMini.

Медуза Robojelly

По заказу Разведывательного управления ВМС США ученые политехнического университета Вирджинии разработали роботизированную медузу Рободжелли, которая обладает характеристиками, подходящими для использования в подводных поисково-спасательных операциях.

Robojelly имитирует плавные движения медузы, ее прототипом стала Aurelia aurita, обитающая в прибрежных водах южных морей. Тело бионика изготовлено из пластичного силикона, а искусственные мышцы работают на возобновляемом источнике энергии, не требуя внешнего электропитания или топливного двигателя.

Robojelly создана для подводного наблюдения в глубинах океанов – для выявления разливов экологически опасных веществ и поиска пропавших субмарин.

Также робот применяется в исследовательских целях для наблюдения за миграционными путями обитателей водной стихии, анализа состояния воды и поиска полезных ископаемых.

Robojelly — один из самых миниатюрных роботов-биоников, ее вес составляет около 250 г, размер — 16 см в диаметре.

PARO baby seal

PARO – это робот в виде детеныша гренландского тюленя, разработанный в японском национальном институте передовой промышленной автоматизации AIST.

Он предназначен для снятия нервно-психического и эмоционального напряжения, применяется в тех социальных учреждениях, где держать домашних животных затруднительно или не представляется возможным – в клиниках, домах престарелых, интернатах.

Паро создавался для использования в терапевтических целях как замена домашним питомцам. Прототипом робота тюлень стал не случайно, это беззащитное животное, в отличие, например, от кошки или собаки, не способно причинить вред человеку.

Медицинский персонал отмечает, что робот Паро нивелирует стресс у пациентов, которые за ним ухаживают, помогает им быстрее выздороветь, успокаивает пациентов и улучшает их настроение.

У тюлененка пять видов сенсоров, с помощью которых он взаимодействует с людьми. PARO реагирует на изменения температуры и интенсивности освещения, прикосновения, звуки и ориентируется в пространстве.

Благодаря встроенному аудиодатчику PARO распознает имя, приветствия и похвалы, узнает знакомые голоса. Взаимодействуя с людьми, тюлененок реагирует, как настоящее животное.

Он двигает головой и конечностями, виляет хвостом, моргает, открывает и закрывает пасть, воспроизводит реалистичные звуки. PARO baby seal признан лучшим в мире терапевтическим роботом и занесен в Книгу рекордов Гиннеса.

На первый взгляд, робот PARO — не более чем обыкновенная мягкая игрушка, но за мягкой «шубкой» скрывается мощный искусственный интеллект.

Роботизированные муравьи

Немецкая компания Festo создала BionicANTs, взяв за основу природную анатомию муравья. В этом продукте при помощи сложных алгоритмов управления впервые воплощено слаженное коллективное поведение живых существ.

Как и их естественные прототипы, BionicANTs работают отрядами в несколько особей по установленным правилам. Они общаются друг с другом, координируют действия и движения, ориентируясь на всех членов группы.

Искусственные муравьи наглядно демонстрируют, как автономные отдельные элементы справляются с поставленной задачей, работая совместно, словно единая сетевая система.

Разработчики биоников считают, что такое кооперативное поведение поможет в будущем управлять сложными производственными сценариями.

Роботизированные муравьи способны коммуницировать друг с другом, например, совместными усилиями перемещать крупные объекты, вес и размер которых превосходит их собственный.

BionicKangaroo

BionicKangaroo (бионический кенгуру), как и роботизированные муравьи, разработан корпорацией Festo. Инженеры компании воспроизвели способ перемещения настоящего кенгуру: их детище эффективно использует энергию одного прыжка для совершения другого.

Робот весит около 7 кг. Он подпрыгивает на 40 см в высоту и перемещается вперед за один прыжок на 80 см, что является своеобразным рекордом среди роботов. Для отталкивания в устройстве используется сжатый воздух.

Легкая конструкция модели, неизменная кинематика прыжков наряду с технологией высокоточного управления обеспечивают роботу устойчивость при прыжках и приземлении. Для создания устойчивой динамики передвижения в искусственном кенгуру применены пневматические и электроприводные технологии.

BionicKangaroo откликается на команды, а благодаря специальному браслету, надетому на руку пользователя, он реагирует на жесты. Бионический кенгуру – это скорее демонстрация технологических возможностей Festo, а не продукт для практического применения.

Принцип перемещения BionicKangaroo основан на рекуперации (использовании энергии одного прыжка для совершения следующего).

Которобот NeCoRo

NeCoRo – это робот-домашнее животное, разработанный японской корпорацией Omron, который имеет внешний вид кошки. Некоро отзывается на эмоции и реагирует на действия человека.

Тактильные датчики, расположенные в голове и на спине модели, реагируют на прикосновения. Робот знает свое имя, датчики зрения помогают ему обходить возникающие на пути препятствия.

Лапы, хвост, шея, уши и веки робота оснащены приводами, которые с точностью воспроизводят движения кошки. Программное обеспечение позволяет Некоро имитировать кошачьи повадки при общении со своим владельцем. Робот NeCoRo – замена питомца для людей, которым сложно содержать в доме животных из-за аллергии или по другим причинам.

NeCoRo воспроизводят около 50 реалистичных кошачьих звуков, благодаря которым робот выражает свои эмоции.

Eelume – удивительная змея

Робот-змея, разработанный норвежской компанией Eelume AS, предназначен для работы на морском дне, в том числе для контроля и ремонта подводных установок для добычи углеводородов. Гибкая конструкция помогает Eelume преодолевать большие расстояния и оставаться маневренным, независимо от погодных условий.

Использование Eelume уменьшает расходы за счет сокращения количества надводных судов, используемых в нефтегазовой промышленности. Роботы устанавливаются на месторождениях для осмотра и очистки клапанов и дросселей, они проводят большую часть всех подводных инспекций.

Робот-змея передвигается в воде за счет двигателей и роторных моторов и ведет круглосуточное наблюдение. В случае разряда аккумуляторных батарей робот самостоятельно подключается к док-станции, установленной на морском дне.

Он обеспечивает безопасные, экологичные и экономичные подводные операции. Модульная система позволяет Eelume адаптироваться к широкому спектру задач.

Прототипом норвежского робота Eelume стала змея, что позволило реализовать уверенное перемещение бота в водной стихии.

Летучая мышь Bat Bot

В США ученые создали робота Bat Bot, который выглядит и перемещается как летучая мышь. Каркас модели, изготовленный из легкого углепластика, обтянут силиконовой мембраной.

Бортовой компьютер и датчики размещены в голове, а 5 микромоторов расположены вдоль позвоночника – все это обеспечивает автономный полет «летучей мыши».

Элегантный полет Бэт Бота почти не отличается от полета его биологического прототипа. Он плавно и независимо взмахивает крыльями, скользя по воздуху, робот способен выполнять колебательные движения, плавные развороты и глубокое пикирование. Маневренность робота может послужить для поисково-спасательных операций, а бесшумный полет – для наблюдения и разведки.

Bat Bot может стать альтернативой громоздким БПЛА и использоваться в труднодоступных для обычных дронов местах.

iPhone Controlled Bug

Радиоуправляемое устройство iPhone Controlled Bug было создано для развлечения детей и домашних питомцев. Роботизированное насекомое сделано в виде южноамериканского таракана. Управляется жук при помощи смартфона после установки на него специального приложения.

Питание осуществляется от перезаряжаемой батареи, инфракрасный передатчик позволяет контролировать миниробота на расстоянии до 6 м.

Устройство может использоваться для шпионажа, так как в тельце жука встроен микрофон, передающий звуки на смартфон, с которого он управляется.

Роботизированным жуком можно управлять с помощью специального приложения, установленного на «яблочное» устройство.

Аibo — робощенок

Забавный щенок Aibo – разработка японской корпорации Sony, робот имитирует поведение собаки. Разработчики Айбо уверяют, что он способен на эмоциональном уровне чувствовать настроение своего владельца.

Посредством встроенных датчиков, камер и микрофонов щенок изучает поведение хозяина – так он обучается и анализирует окружающий мир. По мере того как Aibo изучает обстановку и развивает отношения с пользователем, его идентичность своему прототипу приобретает все больше слоев.

Питомец способен развивать интеллект и навыки. Он реагирует на прикосновения, считывает эмоции, анализирует выражение лица хозяина, распознает слова и интонацию голоса. Щенок любит играть с мячом и с радостью обучается новым командам.

Специально для Айбо разработано мобильное приложение My Aibo для удаленной настройки и загрузки дополнительных возможностей с официального сайта. Возможно подключение к роботу при помощи Wi-Fi. Заряда аккумулятора достаточно для двухчасовой игры со щенком, на полную зарядку батареи потребуется 3 часа.

В 2018 г. компания Sony выпустила новую версию легендарной роботизированной собаки AIBO (ERS 1000), которая больше похожа на свою биологическую копию, нежели предыдущие модели.

Собака-робот Spotmini

Это маленький и почти бесшумный четвероногий робот весом 25-30 кг. Его создали в инженерной компании Boston Dynamics. SpotMini способен бесперебойно работать до полутора часов в зависимости от того, какие действия выполняет.

Робопитомец разработан на основе Spot Classic, с доработками для улучшения восприятия окружающей среды. Внешне робот не похож на четвероногого друга, но во многом превосходит собак по интеллектуальным параметрам.

SpotMini автономно перемещается по указанному маршруту, самостоятельно строит карту пространства и обходит препятствия, используя визуальные данные с камер, которые установлены в передней, задней и боковых частях корпуса.

Роботы американской инженерной компании Boston Dynamics стали широко известны благодаря видеороликам на YouTube; сотрудники корпорации регулярно публикуют их на своем канале.

Робоживотные для детей

Дети – одни из самых благодарных и восторженных пользователей технологий, а потому роботизированные и интеллектуальные системы при производстве игрушек используются все чаще.

Радиоуправляемый динозавр

Робот-динозавр Miposaur разработан инженерами канадской компании WowWee. Мипозавр оснащен технологией GestureSense, посредством которой он реагирует на взмахи рукой и распознает 18 жестов.

Управление осуществляется с помощью идущего в комплекте шара-контроллера или через мобильное приложение на смартфоне. Робот способен выполнять такие задачи, как поиск еды, охота.

Робот умеет танцевать, его можно выгуливать на поводке, поиграть с ним в мяч или устроить для него сражение с другими роботами.

Во время игры у Мипозавра меняется настроение, оно зависит от выбранного режима: любознательность, агрессия и возбуждение. Его можно определить по цвету индикатора, расположенного на спине робота.

Miposaur удерживает равновесие за счет встроенной системы гироскопа, робот реагирует на звуки и прикосновения, может танцевать, играть с мячом и даже читать битбокс.

Smartpet — гаджет для смартфона

Это изобретение нельзя назвать полноценным роботом, поскольку оно только трансформирует смартфон в электронную игрушку сродни тамагочи. Устройство изготовлено из пластика в виде фигурки собаки с подвижными лапами. Морду пса заменяет зажим, в который устанавливается iPhone.

Активируется девайс при помощи специального приложения, которое превращает смартфон в забавного домашнего питомца. Smartpet может самостоятельно передвигаться по дому, лаять, танцевать и выполнять простые команды, приспосабливаясь к привычкам своего владельца.

10 удивительных роботов, имитирующих поведение животных

Ни для кого не секрет, что мир робототехники активно «заимствует» особенности поведения живых организмов в природе. Это не только позволяет создавать для практических целей роботов, наделенных особенностями биологических организмов, но и открывает возможности более глубокого и наглядного изучения вопросов, связанных с эволюционными процессами. В конечном итоге это направление может привести к удивительному слиянию науки и природы. Сегодня рассмотрим 10 роботов, имитирующих поведение своих живых прототипов.

Роботы-животные помогают в изучении процессов эволюции

Содержание

  • 1 Робот-змея
  • 2 Робот-обезьяна
  • 3 Робопчелы
  • 4 Робот-рыба MuddyBot
  • 5 Робот-кенгуру
  • 6 Робот-жираф
  • 7 Робот-паук
  • 8 Робот-таракан
  • 9 Робот-птица
  • 10 Киберскат

Робот-змея

Подводный робот-змея Eelume способен выполнять очень полезную функцию — проводить инспекцию и ремонт различной глубоководной инфраструктуры. Нынешние поколения автономных подводных устройств весьма неуклюжи, медленны и дороги в использовании, но не робот Eelume. Он двигается под водой, как подводная змея и может очень быстро и безопасно достигать тех мест, куда обычным глубоководным аппаратам никогда не добраться.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Машина в настоящий момент работает от внешнего источника питания и подключена к кабелю. Однако компания Kongsberg Maritime, создавшая робота-змею, уже работает над созданием автономного источника питания, который позволит существенно повысить ее свободу действий.

Робот-обезьяна

Робот-обезъяна

Робот по имени «Роко» создан пока лишь в виде дизайнерского концепта и не имеет рабочего прототипа. Но зато какой это концепт! Покрытая мехом, полностью роботизированная обезьяна, способная пробираться даже через самые непроходимые джунгли и леса и при этом не нарушать распорядка жизни дикой природы.

Дизайнеры этого робота планируют наделить его сразу несколькими полезными функциями и навыками. Например, «Роко» сможет работать полностью автономно и доставлять небольшие посылки (с едой или аптечкой первой помощи) в удаленные места, до которых невозможно будет добраться по дороге. Он также может служить в качестве компаньона, будучи, например, запрограммированным в качестве помощника при ориентировании на местности или использоваться для слежения за обстановкой вокруг и высматривания хищников поблизости.

«Роко» будет покрыт искусственным мехом и передвигаться через лесные массивы, как самая обычная обезьяна. Другими словами, своим присутствием он никак не нарушит баланс дикой природы, в отличии от человека или дрона.

Робопчелы

В течение последнего десятилетия дикие пчелы неожиданно и резко стали жертвой так называемого синдрома краха колоний. Количество пчел резко сокращается из года в год и никто пока не в состоянии ответить на вопрос, почему это происходит. В июне 2014 года гарвардские ученые пришли к идее, которая, по их мнению, способна помочь снизить последствия эффектов синдрома краха колоний. Они предложили разработать крошечных робопчел, которые, наряду с настоящими, могли бы опылять растения и сельскохозяйственные угодья.

Что удивительно, концепт доказал свою состоятельность и работоспособность. Правда, есть одна трудность. Нужно найти способ, чтобы рой этих роботизированных пчел мог между собой общаться и работать как единое целое, что свойственно для настоящих пчел. Проблема заставила серьезно задуматься, но решение, к сожалению, пока не найдено. По мнению специалистов, подобные роботы могли бы помочь агрокультурной сфере восстановиться после многомиллиардных убытков, вызванных потерями настоящих пчелиных колоний.

Робот-рыба MuddyBot

Дэниэл Голдман из Технологического института Джорджии создал новое поколение роботов-амфибий, способных передвигаться по сложным поверхностям, вроде зыбучего песка и илистого дна. Для постройки своего робота Голдман обратился к эволюционной науке. Он создал робота, по поведению очень похожего на илистого прыгуна, небольшой рыбки, которая может передвигаться как в воде, так и на суше.

Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.

Созданный робот доказал, что для рыбки наличие хвоста не очень-то и важно. Он лишь слегка помогает в выборе направления движения, а также при перемещении по скользкой наклонной поверхности, предотвращая скатывание вниз.

Робот-кенгуру

Сухожилия в лапах кенгуру служат в качестве пружин, накапливая определенный запас энергии, который тратится на следующих прыжок. Это наделяет животное удивительным запасом выносливости. Немецкая инженерная компания Festo продемонстрировала, как эту особенность можно воплотить в робототехнике, создав робота-кенгуру.

Прототип управляется жестами с помощью коммерчески доступных специальных электронных браслетов, которые также можно использовать и при управлении дронами.

Робот-жираф

Робототехники из компании Boston Dynamics несколько лет вели разработку человекоподобных и собакоподобных роботов для гражданского и военного использования. Их новейшее творение — SpotMini. Создан для помощи по дому и выглядит, как робот-жираф, но размером с собаку.

По своей сути SpotMini является уменьшенной копией хорошо нам известного робота «Спот», которому добавили специальную роботизированную руку/голову, делающую его похожим на маленького жирафа. Рука наделила робота некоторыми интересными способностями. Например, SpotMini может задерживать «голову» в одной позиции и при этом двигать остальным телом. Рука/голова способна хватать объекты и поднимать их, если те падают. В качестве источника питания SpotMini использует батарею, которой хватает примерно на полтора часа работы.

Несмотря на то, что робота в первую очередь создали скорее для развлекательных целей, в будущем подобные машины могут очень пригодиться в хозяйстве, помогать пожилым людям и инвалидам.

Робот-паук

В Институте компьютерного дизайна при Университете Штутгарта (Германия) исследователи создали так называемую «мобильную роботизированную систему плетения нитевых структур». По сути система представлена в виде двух компактных роботов, которые, как пауки, могут ползать по стенам и плести из нитей различные объекты, например, гамаки.

Ученые планируют увеличить масштаб и задействовать больше роботов, чтобы создавать более сложные объекты, а также наделить роботов возможностью ползать по отвесным и скользким поверхностям.

Робот-таракан

Биомеханик Роберт Фулл из Калифорнийского университета в Беркли потратил несколько лет на изучение движений животных и исследование потенциала использования этих особенностей в роботизированной среде. Заинтересовавшись возможностями тараканов — при необходимости сжимать свое тело и пролазить в самые узкие места, даже несмотря на наличие твердого панциря, — Фулл обнаружил, что эти насекомые обладают уникальной особенностью передвижения. На основе этих знаний он построил робота-таракана.

RoboRoach построен с применением развивающегося метода так называемой «мягкой робототехники», в которой характерно использование гибких материалов и полимеров. Роботизированные насекомые обладают огромным потенциалом и их весьма легко и дешево производить. Эти крошечные механические букашки (как и их настоящие протеже) способны проникать в самые труднодоступные места и использоваться, например, для разведки при различных чрезвычайных ситуациях и природных катаклизмах, в зонах боевых действий и других опасных местах.

Робот-птица

Проблема вездесущих перелетных птиц известна очень давно, но ее действительно действенного решения нет до сих пор. Если птицам понравилось какое-то место, то через время там обязательно поселится целый выводок или того хуже — целая стая пернатых. Птицы не только уничтожают посевы, мешают грамотной работе воздушных сообщений, но и разносят смертельные болезни.

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.

Решение данной проблемы предложила компания Enter Clear Flight Solutions, представившая летающего робота, ведущего себя, как хищная птица. Робот прошел успешную проверку. В густонаселенных птицами регионах благодаря использованию робота-птицы наблюдалось снижение активности птиц до 50 процентов. Робот выглядит и ведет себя, как настоящая хищная птица, активно размахивает крыльями и наводит страх на окружающих пернатых. Его создатели отмечают, что RoBird можно использовать и для охоты за определенной единичной жертвой. В настоящий момент управление RoBird осуществляется операторами с земли, однако компания-создатель уже ведет разработку их автономной версии.

Киберскат

Международная группа ученых под руководством гарвардского исследователя Кита Паркера создала искусственного ската, имитирующего движения своего настоящего протеже. И хотя на первый взгляд может показаться, что ничего выдающегося в этой машине нет, это совсем не так. Дело в том, что это не совсем робот. Это скорее киборг, созданный на базе искусственных и биологических компонентов.

Основой для киберската служит позолоченный скелет, на который «надели» тонкую полимерную кожу. Тело состоит из 200 000 сердечных клеток лабораторных крыс, кардиомиоцитов. Клетки наделили светочувствительностью, поэтому управлять скатом можно путем изменения частоты и пульсации направленного на него света. Свет заставляет мышцы сжиматься и за счет этого киберскат начинает плыть. Позолоченный скелет киборга обладает свойствами накопления энергии, которая тоже задействуется для движения.

Роботы (имитация животных) | Проекты

Тизер: 

Творческое название: Роботы-животные – будущее науки или замена настоящих животных?

Цель исследования:
Выявить плюсы и минусы роботов-животных, а также степень их востребованности в современном мире

Гипотеза исследования: Создание большого количества роботов из-за их искусственного интеллекта может вытеснить настоящих животных.

Задачи исследования:
1) Ознакомиться с историей развития роботов-животных
2) Изучить внутреннюю часть робота
3) Вывести роль развития роботов-животных в глобальном масштабе
4) Узнать причины замены питомцев на роботов

Методы исследования:
1)Теоретический: теоретический анализ и обобщение литературы и материалов сети Internet;
2)Эмпирический: социологический опрос-анкетирование.

Исследование:

План исследования

 

1.  Определение термина «Роботы (имитация животных)» и их виды
Роботы-животные — это тип роботов, которые имитируют внешность и поведение любого настоящего животного. Создают их для научных исследований (движение животных), для замены настоящего питомца (это делают для тех, кто страдает аллергией или кому не хватает времени для настоящего питомца) или для отпугивания других животных.

Виды роботов-животных:
В настоящее время существует несколько видов роботов такого типа:
— для научно-исследовательских работ
— для замены настоящего питомца

2. Историческая хронология событий:

3. Опрос 

Результаты опроса:

В опросе приняли участие 32 человека

Большая часть опрашиваемых ответила правильно на поставленный вопрос. Первая модель AIBO ERS-110 была создана в 1999 году.

Основная часть опрашиваемых считает, что робот безопасен для окружающей среды и для людей.

Большинство опрашиваемых считают, что роботы никогда не заменят настоящих животных.

 

Большинство людей затруднились ответить на этот вопрос и дали неправильный ответ.

Большая часть людей ответила на этот вопрос правильно. Робот Smart Bird запатентован компанией Festo.

Итог: Был проведен опрос с целью выявления мнения опрашиваемой группы относительной данной темы. По результатам опроса многие опрашиваемые имеют представление о роботах-животных и убеждены, что они не заменят настоящих питомцев. Также мы убедились, что роботы-животные не опасны для людей и окружающий среды.

4. Опасность роботов.
Совершенствование роботов-животных играет важную роль в развитии робототехники, поскольку даже такие роботы могут выходить из строя или быть взломанными.

Роботы могут стать инструментом в руках злоумышленников
В настоящее время роботы оснащены камеры и микрофонами, они могут передвигаться по домам, наблюдать за происходящим и слушать.
Профессиональному хакеру не составит труда перехватить и распознать поток данных, идущих от робота. Он сможет подсказать своему «новому хозяину», когда вас нет дома, или, встав у вас за спиной, подсмотреть пароль, который вы набираете на клавиатуре.

Роботы могут вызывать эмоциональную привязанность
Разработчики стараются сделать роботов-животных все более похожими на настоящих животных, и это у них получается. Это большое достижение техники. Из-за этого человек может сильно привязываться к искусственному питомцу и забыть про настоящих животных

Презентация

Интересные факты:
1. Роботы могут работать вместе!
Ученые и инженеры компании Festo создали кооперативных миниатюрных роботов. Эти роботы моделирует обычное поведение муравьев в природе и сами выглядят как муравьи (BionicANTs). Эти роботы-муравьи способны работать вместе, что необходимо для решения сложных задач. Общаясь между собой, муравьи координируют свои действия и движения, поэтому их группа может манипулировать объектами, которые гораздо больше, чем они сами.
Сам робот-муравей, в значительной степени изготовлен при помощи методов 3D-печати (лазерное спекание). А их электронные схемы, расположенные на внешней стороне их корпуса, выполнены при помощи 3D-MID-технологии, при которой 3D-проводники и контактные площадки, выполняются на объёмных пластиковых элементах конструкции.

2. Роботы-животные и компьютерные игры.
Роботы-животные фигурируют в таких играх, как Half-Life 2 (Робот-пес — Пёс), серия игр Horizon (Машины, которые имитирует животных), а также не вышедшая игра Cyberpunk 2077.

3. Роботы-животные в кинематографе и в анимации.
Роботы такого типа появляются в картинах многих известных фильмов, такие как Дети-шпионов, Звездные войны, Робот по имени Чаппи и другие.

Выводы:
В результате знакомства с литературой по данному вопросу была изучена информация о роботах-животных, их видах, истории, а также о том, какую опасность они могут нести для людей. В ходе исследования возникла мысль, что роботы-животные могут являться отличными помощниками дома и в научных исследованиях. Таким образом, выдвинутая гипотеза была доказана.

Обратная связь по результатам выступления:

Используемые источники:
1) Семь причин, почему роботы в доме это опасно. URL: https://naked-science.ru/article/top/sem-prichin-pochemu-roboty-v-dome-eto (Дата обращения: 14.07.2020)
2) В Caltech создали робота-летучую мышь. URL: https://habr.com/ru/post/401345/ (Дата обращения: 14.07.2020)
3) Разработчики компании Festo создали робота-кенгуру. URL: https://habr.com/ru/post/218379/ (Дата обращения: 14.07.2020)

Как ученые используют животных-роботов, чтобы узнать о настоящих животных | Инновация

Настоящие гуппи реагируют на Robofish — напечатанную на 3D-принтере пластиковую модель с неопределенно реалистичной раскраской — как на настоящего одноклассника. Исследователи использовали рыб-роботов разного размера, чтобы показать, что стаи гуппи, как правило, следуют за более крупной рыбой.
Д. Бирбах и др./Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2020

Медоносные пчелы танцуют, чтобы направить своих сородичей к новым источникам пищи. Гуппи договариваются о лидерстве со своими одноклассниками. Стаи почтовых голубей уклоняются от атаки сокола. С самого начала исследования поведения животных ученые изучали подобные социальные взаимодействия. Но теперь в их исследовании появился новый поворот: здесь один из актеров — не настоящее животное, а робот. Под контролем исследователей эти боты общаются с существами из плоти и крови в экспериментах, которые, как надеются ученые, дадут новое понимание того, что значит быть социально компетентной гуппи, как пчелы обучают своих товарищей по улью и другие особенности социальной жизни животных.

Понятие не такое странное, как кажется. Достижения в области робототехники и вычислительной мощности означают, что инженеры могут создавать роботов, достаточно реалистичных, чтобы животные реагировали на них так, как если бы они были настоящими. (Насколько реалистично «достаточно реалистично», зависит от изучаемых животных. Иногда робот должен правильно выглядеть, иногда он должен правильно пахнуть, а иногда все, что ему нужно делать, это двигаться.)

И у роботов есть одно большое преимущество перед живыми существами. животные: они делают то, что исследователи говорят им делать, точно таким же образом, раз за разом. Это дает ученым определенную степень контроля над своими экспериментами, которую трудно или невозможно достичь каким-либо другим способом. «Если вы можете построить робота, которого можно встроить в группу животных в качестве марионетки, и они примут этого робота как одного из них, то вы сможете заставить робота что-то делать и посмотреть, как реагируют настоящие животные», — говорит Дора Биро. исследователь познания животных из Университета Рочестера, Нью-Йорк.

С помощью роботов исследователи могут различать такие факторы, как размер рыбы и ее опыт, которые неразрывно связаны у реальных животных. Они могут многократно воздействовать на животных одним и тем же стимулом, что ускоряет экспериментальный процесс. И иногда они могут делать все это, не подвергая животных риску со стороны настоящих хищников или потенциально инвазивных видов.

Вот пять похожих на животных или биомиметических роботов, которых исследователи уже используют для изучения — и, в одном случае, для контроля — социальной жизни реальных животных.

Робопчела в улье

Знаменитый «танец виляния» медоносных пчел, когда рабочий, возвращающийся в улей, сигнализирует о местонахождении источника пищи, бегая по определенной схеме возле входа в улей, вибрируя крыльями и телом. — известно более 60 лет. Но исследователи до сих пор не знают точно, как товарищи по улью пчелы расшифровывают ее сообщение. «Какие здесь сигналы? Какие компоненты танца на самом деле несут информацию, а какие являются лишь побочным продуктом?» — говорит Тим ​​Ландграф, робототехник из Свободного университета Берлина. Он думал, что это работа для Робоби.

Ландграф построил копию пчелы в натуральную величину — всего лишь пластиковый шарик в форме пчелы с одним крылом — и прикрепил его к системе механического привода, которая позволяла ему изменять, где и как копия двигалась и вибрировала. Поместив пчелу в улей, Ландграф обнаружил, что действительно может направить настоящих пчел к источнику пищи, даже к тому, который они никогда раньше не использовали, — убедительное доказательство принципа.

Исследователи могут перемещать Robobee (показан в центре) и вибрировать его пластиковым крылом, чтобы имитировать «танец виляния», который медоносные пчелы используют, чтобы сообщить своим товарищам по улью, где найти источники пищи. Виляющий танец Робоби достаточно хорош, чтобы иногда направлять настоящих пчел к новым источникам пищи.

Предоставлено Тимом Ландграфом

Но успехи Робоби были ненадежными. «Иногда пчелы следовали за ними в течение нескольких секунд, — говорит Ландграф. «Но иногда это занимало дни, и мы не могли сказать, почему». Это заставило его осознать, что есть еще один аспект танцевального общения, который он никогда не рассматривал: как пчелы решают, за каким танцором следовать и когда. Он задавался вопросом, активно ли потенциальные пчелы-последователи ищут информацию об источниках пищи, или танцор каким-то образом должен убедить их слушать? Восприимчивы ли только некоторые отдельные работники к какому-либо конкретному сигналу в результате их предшествующего опыта?

Чтобы ответить на эти вопросы, Ландграф и его команда разрабатывают модернизированную Робоби с более реалистичным запахом и более надежным механизмом вибрации крыльев, чтобы летать в улье, полном пчел с индивидуальной маркировкой, чей опыт они могут отслеживать. После неизбежных задержек, связанных с Covid, наконец-то начали тестировать систему, но он пока не готов говорить о результатах. Однако он говорит: «Я думаю, что есть хороший шанс что-то найти».

Роботизированный сокол на охоте

Как реагирует стая голубей на удар сокола? Классическая теория, которую часто называют гипотезой «эгоистичного стада», предполагает, что каждый голубь просто пытается попасть в середину стаи, чтобы хищник схватил какую-нибудь другую несчастную птицу. Но эту идею нелегко проверить. Каждый удар сокола отличается: некоторые начинают немного выше, чем другие, или под другим углом, и вся эта изменчивость может повлиять на реакцию голубей. Поэтому Дэниел Сэнки, поведенческий эколог, который сейчас работает в Эксетерском университете в Великобритании, обратился к роботу.

«Мы думали об этом как о очень контролируемом способе проведения этого исследования», — говорит Сэнки. «Вы могли быть уверены, что сокол всегда будет точно в 20 метрах позади, когда голуби будут выпущены, что сделает его повторяемым». Плюс, отмечает он, робот был безопаснее для голубей. «Я знаю, что в прошлом дрессированный сокол полностью уничтожил стаю голубей».

С помощью робота-сокола, принадлежащего энтузиастам соколов, — внешне похожего на настоящего, за исключением приводящих его в движение пропеллеров, — Санки неоднократно атаковал стаю почтовых голубей, отслеживая положение каждой птицы с помощью GPS. Он обнаружил, что вопреки гипотезе об эгоистичной стае голуби не чаще перемещались в середину стаи, когда их атаковали, чем когда их никто не беспокоил.

Вместо этого анализ Сэнки показал, что голуби в основном пытались лететь в том же направлении, что и их товарищи по стае, так что стая уворачивалась в унисон, не оставляя хищнику отставших. «Это говорит о том, что, объединяясь друг с другом, вы можете избежать хищника всей группой, так что никто не будет съеден», — говорит он. Хотя это и не окончательное доказательство, это говорит о том, что стая голубей может быть кооперативной, а не эгоистичной.

Рыба-робот в стае

Какие рыбы в стае с наибольшей вероятностью возглавят группу? Большинство исследований показали, что более крупная рыба, как правило, оказывает наибольшее влияние на то, куда плывет стайка, но есть проблема: крупная рыба также старше и опытнее, и они могут вести себя иначе, чем их более мелкие одноклассники. Какое из этих различий сильнее всего влияет на то, кто станет лидером? Это трудно проверить с настоящей рыбой. «Как можно заставить большую рыбу вести себя как маленькая? Это то, что вы можете проверить только с помощью роботов», — говорит Йенс Краузе, специалист по поведению животных из Берлинского университета им. Гумбольдта, соавтор обзора роботов в исследованиях поведения в 2021 году.0035 Ежегодный обзор управления, робототехники и автономных систем .

Итак, Краузе и его коллеги разработали Robofish, напечатанную на 3D-принтере копию гуппи, установленную на магнитном основании и приводимую в движение моторизованным блоком под аквариумом. Две видеокамеры, подключенные к компьютерам, позволяют Robofish реагировать на движения своих одноклассников в режиме реального времени.

Они обнаружили, что пока у модели были глаза и смутно реалистичный цветовой узор, гуппи вели себя по отношению к модели так же, как и по отношению к любой другой рыбе. Это позволило исследователям заменить более крупные или меньшие версии Robofish, сохраняя при этом все остальные аспекты его поведения идентичными, чтобы изучить влияние только размера. Они обнаружили, что настоящие гуппи с большей вероятностью будут следовать за более крупными вожаками-роботами. Команда также использовала Robofish для изучения того, как скорость плавания отдельных людей влияет на поведение стаи.

И команда Краузе узнала еще одну удивительную вещь о подозрительном лидерстве: вежливость помогает. Ранние версии их программы управления Robofish заставляли робота слишком близко подходить к одноклассникам, из-за чего настоящая рыба отступала. «У нас было несколько роботов, которые преследовали рыбу, — вспоминает Краузе. После того, как команда настроила робота так, чтобы он уважал пространство своих одноклассников, новый «социально компетентный» Robofish оказался намного лучше в привлечении последователей.

Роботы-термиты в рое

В предыдущих исследованиях роботы проникали в реальные группы животных и вызывали ответную реакцию. Но есть и другой способ использовать роботов для понимания поведения животных: запрограммировать рой роботов, чтобы они действовали в соответствии с правилами, которым, по вашему мнению, следуют настоящие животные, и посмотреть, имитирует ли результат действия животных.

Именно такого подхода придерживается Джастин Верфель, исследователь коллективного поведения из Гарварда. Верфель хотел понять, как термиты строят такие замысловатые насыпи, примечательные массивами желобчатых дымоходов у входов. Он сосредоточился на одном этапе процесса: как термиты, несущие выкопанную из насыпи почву, выбирают, куда ее сбросить. Это простое решение определяет сложную форму входа в курган.

У Верфеля и его коллег были некоторые доказательства того, что термиты могли сбрасывать свою грязь в точке, где высокая внутренняя влажность кургана уступает место более сухому воздуху на поверхности, что является хорошим маркером границы их дома. Но они не знали, зависит ли поведение термитов, сбрасывающих грязь, и от других факторов.

Итак, они построили рой роботизированных термитов. Поскольку роботам не нужно было взаимодействовать с настоящими насекомыми, они не должны были выглядеть как живые. Вместо этого роботы представляли собой тележки размером с кирпич, которые могли перевозить и сбрасывать цветные блоки на плоскую поверхность. Каждый «термит» имел датчик влажности и был запрограммирован так, чтобы нести блоки, когда влажность была высокой, и бросать их, когда влажность падала. Между тем, трубка для хомяка капала водой при движении каждого «термита», обеспечивая более высокую влажность в занятых местах.

«Мы знаем, что робот обращает внимание только на влажность, потому что это то, что мы сказали ему делать», — говорит Верфель. И этого оказалось достаточно: рой роботов бросил свои блоки в двухмерную версию входа в настоящий термитник. Роботы даже запечатывали отверстие в ветреные дни, как это делают настоящие термиты. Эксперимент, конечно, не доказывает, что термиты действительно используют правило влажности для строительства своих курганов, отмечает Верфель, но такого правила достаточно для выполнения задачи.

Насыпь индийского термита Odontotermes obesus (слева) демонстрирует навыки строительства термитов. Некоторые данные свидетельствуют о том, что структура обязана своей формой решению отдельных термитов сбрасывать землю, выкопанную из-под земли, на границе, где высокая влажность кургана уступает место более сухому воздуху снаружи. Моделирование этого процесса с использованием роботов-термитов (справа) подтвердило эту идею. Роботы несли блоки и бросали их там, где изменялась влажность, создавая двухмерный эквивалент реального входа в курган.

Н.Э. Кэри и др./Frontiers in Robotics and AI 2021

Притаилась рыба-ужас

Биомиметические роботы не просто раскрывают поведение животных. Вскоре они могут быть использованы для манипулирования им полезными способами.

Рыба-москит, обитающая на юге США, вошла в число 100 наиболее инвазивных видов в мире. Джованни Полверино, поведенческий эколог из Университета Западной Австралии, решил попробовать необычную форму управления биороботами.

Полверино и его коллеги построили рыбу-робота, которая выглядит как большеротый окунь, основной хищник рыб-москитов в их родных водоемах. Запрограммировав робота агрессивно плыть к рыбам-москитам, они надеялись терроризировать инвазивные виды, не затрагивая при этом местные австралийские виды. (Многие дикие животные демонстрируют длительные эффекты страха.)

И это именно то, что они увидели: всего 15 минут в неделю с роботом-хищником заставляли рыбу-москита терять жировые отложения и тратить больше энергии на побег, а не на размножение. «Эффект на рыбу-москита огромен, а другие виды совсем не напуганы, потому что мы скопировали хищника, которого в Австралии не существует», — говорит Полверино.

В ходе лабораторного исследования исследователи использовали роботизированного большеротого окуня, чтобы угрожать более мелкой рыбе-москиту (справа). Даже кратковременное воздействие робота-хищника привело к тому, что рыба потеряла жировые отложения, изменила свое поведение и стала меньше размножаться. Робот может когда-нибудь помочь защитникам природы защитить местные виды, истребив москитов, ядовитых инвазивных видов, из некоторых мест обитания.

Джованни Полверино

Польверино предстоит еще много работы, прежде чем он сможет использовать своего искусственного хищника в реальном мире. «Наш робот хорошо работает в лаборатории, — говорит он. «Но у него рядом компьютер, веб-камера над танком и аккумулятор с коротким сроком службы».

Тем не менее, сейчас он ведет переговоры с национальным парком в Квинсленде, где два исчезающих вида рыб обитают в небольших чистых бассейнах, недавно заселенных рыбой-москитом. Поскольку пулы такие маленькие, они могут стать хорошим первым тестом в дикой природе. «Сейчас это не готово, — говорит Полверино, — но вполне возможно».

Конечно, многое может пойти не так, когда исследователи пытаются внедрить роботов в социальные группы животных — и иногда неудачи происходят по прозаическим причинам. Когда Биро попытался построить робота-голубя для изучения коллективного принятия решений группами почтовых голубей, например, оказалось, что робот не может летать достаточно быстро, чтобы не отставать от реальной стаи. Тем не менее, возможность проверить поведение животных по-новому обещает, что она надеется когда-нибудь попробовать еще раз. «Если бы мы заставили все это работать, было бы много всего интересного», — говорит она. «Это в моем списке вещей, которые я надеюсь сделать».

 

Журнал Knowable Magazine  — это независимое журналистское издание Annual Reviews.

Рекомендуемые видео

11 удивительных роботов, вдохновленных животными

Человеческое тело — невероятная машина. Участники Ironman, танцоры, парящие над сценой, и олимпийские пловцы, стремящиеся к золоту, — все это доказывает, что мы можем тренировать свое тело, чтобы совершать почти сверхчеловеческие подвиги силы, выносливости и ловкости.

Тем не менее, несмотря на все наши усилия, очень мало вещей, которые наши тела могут делать, что животные не были созданы эволюцией, чтобы делать лучше, легче и впечатляюще, чем мы. И именно поэтому университеты и компании, такие как Festo, крупный игрок в области исследований в области бионики с 1990-х годов, и Boston Dynamics, американская компания, наиболее известная своими роботами Atlas и Spot, продолжают искать вдохновение в животном мире.

[см. также]

Бионические существа представляют ряд важных следствий и применений. Они могут помочь нам понять настоящих животных лучше, чем когда-либо прежде, пробуждая столь необходимое сочувствие среди нас, людей, по отношению к животным и их среде обитания. Многоногие роботы могут выполнять кажущиеся простыми задачи лучше, чем обычные люди и роботы, вдохновленные людьми. В конце концов, даже MABEL с трудом преодолевает пересеченную местность на скорости.

Как и в случае с роботом Festo AirJelly, исследования и разработки, связанные с внеземными роботизированными животными, могут быть использованы для изучения и более полного понимания научных принципов. AirJelly был задуман частично для того, чтобы ответить на вопросы о движении, компания написала в своей маркетинговой брошюре:

«Может ли движение медузы в воде служить движущей силой для летающих объектов? Другими словами, возможно ли скользить по воздуху? как медуза плывет по воде? Именно эти соображения привели к разработке AirJelly».

Особые характеристики анатомии животных — например, цепкие присоски осьминога или гибкость хобота слона — также могут быть адаптированы для разнообразных повседневных применений на Земле, от производства продуктов до хирургических процедур. В дополнение ко всем этим последствиям и приложениям, роботы-животные превратились из неуклюжих ранних прототипов в одни из самых эстетически приятных, а иногда и завораживающих образцов человеческой изобретательности. Вот 11 наших любимых потрясающих бионических ботов:

1. MIRO , аббревиатура от «Морской разведывательный робот», представляет собой биомиметическую рыбу, произведенную южнокорейской компанией AIRO Inc. Эта маленькая рыбка, оснащенная двумя двигателями и четырьмя датчиками измерения расстояния, может плавать во всех направлениях, избегая препятствий. и погружаться на глубину до 50 метров. Красотка MIRO становится чем-то вроде туристической достопримечательности из-за ее красочной чешуи и случайных рекламных трюков, таких как плавание с акулами.

2. Robugtix  T8X  – совершенная игрушка-робот. Этот большой жук является перезаряжаемым, программируемым и поддерживает беспроводную связь, что позволяет пользователям дистанционно управлять его 26-ножными двигателями. T8X выпускается в гладкой и волосатой версиях, и любой из них может стать вашим всего за 950 долларов. Этот зверь, возможно, не может карабкаться по стенам, как настоящий паук, но он, безусловно, может резать ковер.

Самый популярный

3. Bionic Bird , проект, финансируемый Indiegogo, настолько хорошо имитирует естественный полет в пределах 100-метрового диапазона, что его практически невозможно отличить от настоящих птиц — даже от других птиц. Это связано с гибким корпусом из пенопласта серого цвета и анатомически правильным лицом. Эта птица летит со скоростью 12 миль в час на независимых крыльях, которые совершают взмахи 18 раз в секунду, что выше, чем у большинства видов птиц. Лучшая часть: портативное зарядное устройство в форме яйца, которое питает сверхлегкий аккумулятор этой птицы.

4. Pleurobot,  из Швейцарского федерального технологического института, имеет сочлененные позвонки саламандры, что позволяет ему легко преодолевать пересеченную местность. Благодаря водонепроницаемому внешнему виду и частям тела, Pleurobot чувствует себя под водой так же, как и настоящие ящерицы, на основе которых был создан этот бот. Все это, в сочетании со сложной нейронной сетью и индивидуально управляемыми суставами, означает, что эта скользкая амфибия является главным кандидатом для поддержки поисково-спасательных миссий. И у него есть собственный аккаунт в Твиттере.

Мой коллега-биоробот Ончилла развлекается с этими существами! @CASNightLife @calacademy @swissnexSF @EPFL_en pic.twitter.com/fVqQ94fBJ3

— Pleurobot (@pleurobot) 30 октября 2015 г.

5. Запатентованные жидкие мышцы Airacuda и похожее на шланг тело из синтетического арамидного волокна — арамид марки Kevlar используется для изготовления пуленепробиваемых жилетов — обеспечивают обтекаемое движение в воде. Другой естественной особенностью является плавательный пузырь, орган, которым обладают некоторые виды рыб, такие как атлантическая треска.

Источник: Festo

6. Scorpion Hexapod , разработанный тремя бельгийскими студентами университета, имеет напечатанные на 3D-принтере части корпуса, прикрепленные к основному корпусу из пластиковой пластины. Робот движется в разных направлениях и обходит препятствия с помощью технологии инфракрасных датчиков. Жало работает как настоящий скорпион, а красный наконечник ручки завершает эффект.

7. Механизмы Aquajelly так же завораживают, как и настоящие. Светодиодные фонари и восемь щупалец составляют внешний вид робота, а литий-ионный аккумулятор, навигационная система, два мотора и множество датчиков контролируют движение и позволяют Aquajelly реагировать на изменения в электропитании, а также на внешнюю среду.

8. Eelume был создан в Норвегии как экономичное решение для проведения подводного ремонта и обслуживания. Eelume может выполнять простые подводные задачи, включая освещение темных, труднодоступных мест, очистку и настройку оборудования.

9. Spot Mini имеет собачье тело весом 55 фунтов с длинной шеей и головой, как у динозавра. Интересный дизайн Mini позволяет ему держать голову неподвижно, двигая телом внизу. Его рот настолько точно откалиброван, что он может поднять стакан из раковины и поставить его в посудомоечную машину, не разбивая его. Камеры, вычисляющие расстояние, и гироскоп позволяют Spot Mini работать с большими собаками, включая его предшественника Spot.

10. Бионикопт более маневренный, чем предыдущие модели летающих роботов. Этот робот-стрекоза с размахом крыльев 27 дюймов и длиной тела 19 дюймов намного больше, чем насекомые, которые его вдохновили. Но в замедленной съемке его крылья выглядят как настоящие. Бионикоптер может лететь вперед, назад и резко останавливаться в воздухе. Корпус из углеродного волокна, покрытый синим полиэфирным материалом, делает Bionicopter красивым жуком.

Источник: Festo

11. Octobot,  первый автономный мягкий робот, имеет силиконовый внешний вид, имитирующий мягкую кожу морского осьминога. Внутри Octobot напечатанные на 3D-принтере пневматические камеры заполняются газом, образующимся в результате химической реакции перекиси водорода и платины, который питает четыре щупальца бота одновременно.

Через: Festo, Boston Dynamics, Гарвардский университет

Еще новости

наука
Ух ты! Сигнал: астроном-любитель, возможно, точно определил происхождение «инопланетного» сигнала

Крис Янг| 26.05.2022

инновация
Умные контактные линзы с дисплеем дополненной реальности впервые испытаны

Ameya Paleja| 30. 06.2022

культура
Светлое пиво улучшает здоровье кишечника у мужчин. Действительно.

Амейя Палеха| 15.06.2022

9 Животных-роботов, созданных на основе самых сокровенных секретов природы

Миллионы лет эволюции позволили животным выработать элегантные и высокоэффективные решения таких проблем, как передвижение, полет и ловкость. Поскольку Boston Dynamics представляет своих последних механических животных, вот краткое изложение девяти последних роботов, которые заимствуют у природы и почему.

SpotMini – Boston Dynamics

Начав с BigDog в 2005 году, американская компания за последние годы построила целую конюшню четвероногих роботов. Их первый продукт был разработан как роботизированная вьючная лошадь для солдат, которые позаимствовали четвероногое передвижение животных для передвижения по местности, слишком неровной для обычных транспортных средств.

Армия США в конечном итоге отказалась от робота из-за того, что он слишком шумный, согласно Guardian , но с тех пор компания сократила его конструкцию, сначала до Spot, а затем до первой версии SpotMini, вышедшей в прошлом году.

Последний поставлялся с роботизированной рукой там, где должна быть его голова, и рекламировался как помощник по дому, но в начале этого месяца было выпущено более гладкое второе издание без руки. Мало подробностей о том, для чего предназначен новый робот, но более отточенный дизайн предполагает более ориентированную на потребителя цель.

OctopusGripper – Festo

На протяжении многих лет Festo выпускала длинную линейку машин, вдохновленных животными, от механического кенгуру до роботов-бабочек. Его последнее творение не является полноценным животным — вместо этого это захват на основе щупальца осьминога, который можно прикрепить к концу роботизированной руки.

Устройство с пневматическим приводом изготовлено из мягкого силикона и имеет два ряда присосок на внутреннем крае. Применяя сжатый воздух, щупальце может обхватывать самые разные предметы различной формы, как и его естественный аналог, а к большим присоскам можно прикладывать вакуум для надежного захвата объекта. Поскольку он мягкий, он перспективен для роботов, которым необходимо безопасно работать вместе с людьми.

CRAM – Калифорнийский университет, Беркли

Тараканы известны своей выносливостью и способностью исчезать в трещинах, которые кажутся им слишком маленькими. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли решили, что эти возможности могут быть полезны для поисково-спасательных операций, и поэтому приступили к экспериментам с насекомыми, чтобы узнать их секреты.

Они обнаружили, что жуки могут протискиваться в щели на пятую часть своего нормального роста, расставляя ноги в стороны, не замедляя при этом существенного движения. Поэтому они построили робота размером с ладонь с сочлененной пластиковой оболочкой, который мог протискиваться в щели на половину своей нормальной высоты.

Робот-змея – Университет Карнеги-Меллона

Поисково-спасательные миссии – обычное дело для роботов, вдохновленных животными, но робот-змея, созданный исследователями CMU, является одним из первых, кто был испытан в условиях настоящей катастрофы.

Команда робототехников из университета помогла работникам Красного Креста Мексики искать в разрушенных зданиях выживших после землетрясения силой 7,1 балла, которое произошло в Мехико в сентябре. Змеиная конструкция обеспечивает небольшой диаметр и возможность двигаться практически в любом направлении, что делает робота идеальным для доступа в труднодоступные места, хотя команде не удалось найти выживших.

В настоящее время у змеи есть камера спереди, но исследователи сообщили IEEE Spectrum , что этот опыт помог им понять, что они должны также добавить микрофон, чтобы слышать людей, застрявших под обломками.

Биогибридный скат – Гарвардский университет

Вдохновившись не только животным миром, группа из Гарварда создала роботизированного ската из силикона и клеток сердечной мышцы крысы.

Робот использует те же синхронизированные волнообразные движения по краю своих плавников, чтобы двигаться, как это делает луч. Но в то время как у ската есть два набора мышц, которые тянут плавники вверх и вниз, у нового устройства есть только один, который тянет их вниз, с упругим золотым скелетом, который снова тянет их вверх. Клетки также генетически модифицированы, чтобы активироваться вспышками света.

Руководитель проекта в конечном итоге надеется сконструировать человеческое сердце, и его скат, и более ранний биоробот-медуза в первую очередь нацелены на лучшее понимание того, как работает этот орган.

Бэт-бот – Калифорнийский технологический институт

Последние достижения в области технологии дронов были достигнуты с помощью квадрокоптеров, но инженеры Калифорнийского технологического института считают, что жесткие устройства с быстро вращающимися винтами, вероятно, не идеальны для использования в тесном контакте с людьми.

Вот почему они обратились к мягкокрылым летучим мышам за вдохновением. Однако это непростая задача, учитывая, что летучие мыши используют более 40 суставов при каждом взмахе крыльев, поэтому команде пришлось оптимизировать до девяти суставов, чтобы они не становились слишком громоздкими. Упрощенная летучая мышь еще не может всплывать, но ее бортовой компьютер и датчики позволяют ей автономно выполнять планирование, повороты и пикирование.

Сальто – Калифорнийский университет в Беркли

В то время как даже самые продвинутые роботы, как правило, ковыляют, живущие на деревьях животные способны прыгать с ветки на ветку, преодолевая препятствия и быстро карабкаясь. Это может оказаться неоценимым для поисково-спасательных роботов, позволяя им быстро преодолевать беспорядочные завалы.

Инженеры Калифорнийского университета в Беркли обратились к сенегальскому детенышу кустарника за вдохновением после того, как определили, что он набрал наибольшее количество баллов за «ловкость в вертикальных прыжках» — сочетание того, как высоко и как часто животное может прыгать. Они воссоздали его способность приседать сверхнизко, накапливая энергию в сухожилиях, чтобы создать робота, который мог бы выполнять двойные прыжки в стиле паркура со стен, чтобы быстро набирать высоту.

Pleurobot – École Polytechnique Fédérale de Lausanne

Обычно роботы владеют воздухом, землей или морем, но роботизированная саламандра, созданная исследователями из EPFL, может и ходить, и плавать.

Его дизайнеры использовали рентгеновские снимки, чтобы тщательно изучить движения амфибий, прежде чем использовать их для создания реалистичной роботизированной версии с использованием 3D-печатных костей, моторизованных суставов и синтетической нервной системы, состоящей из электронных схем.

Низкий центр масс робота и сегментированные ноги позволяют ему отлично перемещаться по пересеченной местности, не теряя равновесия, а способность плавать обеспечивает дополнительную универсальность. Они также надеются, что это поможет палеонтологам лучше понять движения первых четвероногих при переходе из воды на сушу, лучшим аналогом которых являются саламандры.

Eelume – Eelume

Змееподобное тело полезно не только на суше – угри являются живым доказательством того, что это эффективный способ путешествовать и под водой. Норвежская робототехническая компания Eelume позаимствовала эти принципы для создания робота, способного проводить осмотр, техническое обслуживание и ремонт под водой.

Модульная конструкция позволяет операторам создавать предпочитаемую конфигурацию соединений и полезной нагрузки, такой как датчики и инструменты.