Техно

Роботы-насекомые покоряют мир

Если первые модели используются для разведки и скрытого наблюдения, то современные миниатюрные устройства выполняют созидательные задачи

 

Роботы-насекомые разрабатываются в США и других развитых странах с 70-х годов прошлого века. В мире создано много различных типов миниатюрных роботов, но ученые продолжают работать над новыми устройствами, и усовершенствуют уже созданные модели.

Муравьи

Компания SRI International разработала новое поколение роботов-муравьев, которые могут работать сообща. Автоматизированные устройства могут возводить легкие высокопрочные конструкции, работать с миниатюрными электрическими компонентами, осуществлять химические процессы на чипе и выполнять многие другие производственные задачи. Разработчики говорят, что эти машины, самая маленькая из которых не толще монеты в один цент, в будущем смогут строить уменьшенные копии самих себя.

SRI уже продемонстрировала способность более тысячи таких роботов работать в единой системе. Идея состоит в том, чтобы получить армию контролируемых муравьев. Миниатюрные роботы управляются дистанционно с помощью центрального компьютера. Размеры самого маленького робота, построенного SRI, составляют около одного миллиметра с каждой стороны.

Стоит отметить, что SRI не единственный научно-исследовательский центр робототехники, который черпает вдохновение от трудолюбивых муравьев, способных коллективно строить сложные инженерные сооружения, минимально общаясь друг с другом.  

Термиты

Насекомые не умеют мыслить, тем не менее, некоторые из них способны создавать сложные структуры и проводить сложные экспедиции, связанные с поиском и добыванием корма, действуя при этом согласованно без центрального руководства.   В Гарварде присматриваются к термитам, которые могут поколениями строить высоченные жилища из подручных материалов. Не так давно американские ученые представили миру команду роботов-строителей, способных работать без бригадира.

Роботы, которых окрестили TERMES (в честь своих биологических братьев - термитов), способны создавать любые структуры из однородных вспененных строительных блоков. Каждый робот является независимой рабочей единицей. Он знает, как должен выглядеть конечный продукт, но не знает, чем занимаются его "коллеги". Вместо этого он сравнивает то, что есть, с тем, что должно быть, и продолжает работу, слепо полагаясь на специальные алгоритмы, которые подсказывают ему, куда поставить следующий кирпичик. TERMES постоянно мониторят ситуацию на стройплощадке. Например, робот подбирает выпавшие стройматериалы и кладет их на место. Если вдруг случится так, что место одного робота займет другой, то первый уступит ему дорогу и продолжит работу в другом месте.  

Роботы используют всего четыре датчика - это снижает затраты на их производство. Еще они способны подниматься на высоту одного кирпича, что позволяет использовать строительные материалы в качестве лестницы при возведении очень высоких сооружений. В будущем такие машины будут применены для возведения дамб из мешков с песком на время наводнений, а также строительства колоний на других планетах.

Моль

Однако зачем проектировать роботов с нуля, когда можно воспользоваться обычными насекомыми? Американские ученые из Государственного университета Северной Каролины под руководством доктора Алпера Бозкурта работают над созданием биороботов, основой для которых станет всем известное насекомое - моль. Команда ученых разработала методы электронного манипулирования мышцами крыльев насекомого. Причиной для разработки данной технологии является помощь в поиске пострадавших в спасательных операциях во время стихийных бедствий.

Ученые присоединили электроды к мышцам крыльев моли, пока та еще находилась в форме куколки, прежде чем она перешла в стадию метаморфоза. С помощью электродов они смогут посылать электрические сигналы к ее мозгу, тем самым контролируя ее полет. В результате моль подключена к беспроводной платформе, которая собирает электромиографические данные движения ее крыльев. Чтобы моль могла свободно передвигаться, платформа "левитирует" при помощи электромагнитов. Следующие шаги ученых будут включать в себя разработку автоматизированной системы и настройки параметров для управления маршрутом моли, а также миниатюризацию технологии и ее тестирование.