Жидкость вместо проводов: новая эра мягких роботов
Ученые из Бристольского университета создали робота, который, как осьминог, чувствует окружающий мир и сам решает, как двигаться или хватать предметы.
Вдохновленные нервной системой моллюска, они разработали простую, но умную машину, управляемую потоками воздуха или воды.
Результаты опубликованы в издании Science Robotics.
Осьминоги используют сотни присосок и гибкие щупальца, чтобы цепляться за поверхности, плавать и исследовать среду. Новый робот работает похожим образом: одна всасывающая система позволяет ему не только удерживать хрупкие предметы, но и распознавать, с чем он контактирует — водой, воздухом или шероховатой поверхностью. Без сложной электроники он даже предсказывает, с какой силой объект сопротивляется.
«В прошлом году мы сделали искусственную присоску, которая, как щупальце осьминога, прилипает к камням, — говорит ведущий автор Тяньци Юэ. — Теперь пошли дальше: научили робота не просто хватать, но и анализировать среду, как это делает моллюск».
«Умное» всасывание работает в двух режимах. Первый — базовый: робот мягко обхватывает предметы любой формы, адаптируясь к ним, как живое существо. Второй — сложнее: по изменению давления он определяет тип поверхности, силу воздействия и даже предугадывает движения.
Технология дешевая и энергоэффективная. Ее можно использовать в сельском хозяйстве для сбора фруктов, на производстве — для работы с хрупкими деталями, в медицине — для крепления инструментов внутри тела. А еще — в мягких игрушках или умной одежде, которая безопасно взаимодействует с человеком.
Сейчас команда улучшает систему: делает ее компактнее и надежнее. В планах — добавить «умные» материалы и ИИ, чтобы робот лучше ориентировался в сложных условиях.
Удивительно, но обычная присоска без электроники может чувствовать, думать и действовать, — заключает Юэ.
Так мы приближаемся к созданию роботов, которые будут естественными и интуитивно понятными.
Польза исследования
- Бионика в действии: Осьминоги — мастера адаптации. Их принципы управления телом без центрального «процессора» помогут создать роботов, которые не зависят от сложной электроники.
- Энергоэффективность: Жидкостные системы потребляют меньше энергии, чем традиционные моторы.
- Безопасность: Мягкие роботы не повредят хрупкие объекты или человека — идеально для медицины и сервиса.
- Дешевизна: Отсутствие дорогих сенсоров и компьютеров снижает стоимость технологий.
Пока система тестировалась в лабораторных условиях. В реальном мире, где есть грязь, перепады температур и хаотичная среда, ее эффективность может снизиться. Нужны испытания вне стен университета.
Ранее ученые представили робота-осьминога, которого легко спутать с биологической копией.