Когда речь заходит о роботах, научная фантастика приучила нас представлять себе андроидов — двуногие человекообразные машины. Но следующее поколение роботов, возможно, будет напоминать совсем других животных: змей, мух, саранчу и даже осьминогов с множеством щупалец.
Израильские учёные уже сейчас разрабатывают подобные аппараты. Вот 7 самых интересных образцов, которые помогут человечеству в самых разных областях — от изучения собственного организма до очищения загаженной нами планеты.
1. Роботизированная змея исследует кишечник.
Изобретение компании Medrobotics под названием Flex Robotic System позволяет врачам проникать глубоко в тело человека с минимальным риском. Эта система основана на змее и составлена из множества механических сочленений.
«Глаза» змееробота видят трёхмерную картинку, позволяющую хирургу прокладывать путь. Врач управляет движениями змеи с помощью джойстика. Достигнув нужной точки, змея становится негнущейся, и хирург может передавать через неё режущие или сшивающие инструменты; инструменты тоже управляются джойстиком.
Flex — идеальное приспособление для проникновения в непрямые и петляющие органы типа кишечника, куда довольно сложно и порой небезопасно попасть с помощью традиционного эндоскопа. Flex может попадать в тело и через рот, позволяя врачам добраться до таких труднодоступных мест, как гортань и голосовые связки.
2. А эта роботизированная змея создана для изучения космоса… или сбора урожая.
Змея — популярный живой прототип для израильских роботостроителей. Давид Заррук, глава Лаборатории био-инспирированной и медицинской робототехники в Университете имени Бен-Гуриона, разработал «минимально шарнирного серийного робота» (MASR).
Подобно змее, этот робот передвигается взад-вперёд по тонкому вращающемуся устройству с помощью двух моторов, которые скользят вверх-вниз по его шарнирному «телу». Дополнительные секции можно добавлять или снимать без особого труда — до четырёх звеньев в минуту.
MASR предназначен для сельскохозяйственных работ (сбор фруктов), поисково-спасательных операций, а также ремонта, фиксации и дозаправки спутников в космосе.
3. Роботизированная летучая мышь видит в темноте.
Если вы боитесь летучих мышей, вам вряд ли понравится последнее изобретение магистранта Тель-Авивского университета Итамара Элиакима: автономный робот, который передвигается в темноте, как крылатый грызун.
Так называемый Robat на самом деле не летает — он передвигается по земле на четырёх колёсиках. Но, как и настоящая летучая мышь, Robat использует эхолокацию, прощупывая окружающую среду с помощью звука. Ультразвуковой динамик испускает частотно-модулированные импульсы с той же регулярностью, что и летучие мыши, а два ультразвуковых микрофона выполняют функцию ушей.
Робот распознаёт границы и формы предметов с помощью искусственной нейронной сети. Если он, к примеру, попадёт в тупик, то сможет определить, что именно встало у него на пути: сплошная стена или растение, через которое он может проехать.
4. Петух спешит на помощь.
Петухи не умеют летать и предпочитают ходить. Именно эта птица легла в основу робота Rooster, созданного израильским стартапом RoboTiCan, который был запущен тремя студентами из лаборатории робототехники Университета имени Бен-Гуриона в 2011 году.
«В основном он ходит, но когда сталкивается с препятствием, может подняться в воздух и полететь», — объясняет Офир Бустан, управляющий директор RoboTiCan.
Главная задача «Петуха» — добираться до жертв природных катаклизмов в тех местах, куда опасно посылать живых спасателей.
Rooster очень прочный: он перекатывается в клетке 30 на 40 см и может без проблем пережить падение с высоты 6 м. Команда таких роботов может поддерживать связь друг с другом даже без доступа к сотовой сети, образуя «беспроводную ячеистую сеть» — что-то вроде роботизированной рации.
Стаей «Петухов» может управлять один человек. А если Rooster упирается в стену, он может найти способ обойти её, не дожидаясь инструкций оператора. Неудивительно, что один из постоянных клиентов RoboTiCan — Министерство обороны Израиля.
5. Роботизированный осьминог исследует морское дно.
«Осьминожья группа» при Еврейском университете Иерусалима была создана для разработки первого мягкотелого робота. Мягкие кремнийорганические «мышцы» имитируют движения щупалец осьминога, растягиваясь и сжимаясь по необходимости.
Исследования под руководством профессора Биньямина Хохнера проводятся в рамках международного проекта, запущенного в 1996 году для создания осьминогоподобного робота, который сможет исследовать все закоулки морского дна и помогать в поисково-спасательных операциях. Израильская группа занимается разработкой роботизированных щупов.
6. Роботизированная саранча поможет ликвидировать разливы нефти.
Нашествие саранчи — не всегда бедствие! Особенно если речь идёт о крошечных прыгучих роботах, разработанных на Святой Земле.
Именно саранчой вдохновлялись зоологи и инженеры, когда создавали робота, который может подпрыгивать на 3,3 м и одним прыжком покрывать горизонтальное расстояние в 1,3 м. Внешне робот не очень похож на саранчу, но его строение основано на биомеханических свойствах трёхэтапного прыгательного механизма саранчи.
На рынке эти 12-сантиметровые прыгучие роботы пока ещё не представлены.
«Как использовать наш прототип — это лишь вопрос фантазии», — говорит профессор Амир Айяли из Тель-Авивского университета, участвовавший в проекте.
Но Аяйли предсказывает, что эти маленькие и недорогие прыгучие роботы смогут выполнять задачи более эффективно, чем их крупные собратья. Кроме того, их можно использовать там, где миниатюрный размер является преимуществом: например, для поисков под завалами или ликвидации нефтяных пятен.
7. Робот-муха проникает прямо в вену!
Когда профессор Техниона Моше Шохам начал разрабатывать автономных ползающих микророботов, которые могут передвигаться по человеческому телу — в том числе по кровеносной, пищеварительной и дыхательной системам — он называл их «роботизированными мухами».
Сегодня компания Microbot Medical, основанная на изобретении Шохама, чаще говорит о способностях робота, чем о его предках в мире животных. Робот перемещается по кровеносным сосудам, держась за стенки сосуда крошечными вытянутыми «ручками».
Эти роботы могут перемещаться в тесных пространствах и искривлённых проходах, оставаясь в теле на долгое время. Они могут работать автономно или управляться внешним оператором с помощью электромагнитного поля.
В 2018 году компания получила патент на первую коммерческую разработку, основанную на технологии ViRob: самоочищающийся шунт для лечения гидроцефалии (переизбытка спинномозговой жидкости в головном мозге).
А вы догадывались, что мы уже живём в мире роботов?!
