Robotika.lt

Gamtos įkvėpti robotai (Video)

Robotika.lt liepos 11, 2013 Robotai mokslui Robotai pramogai
Dėl individualių kūno sandaros ypatybių gyvūnai yra adaptavęsi išgyventi įvairiose pasaulio vietose, skirtingomis, netgi ekstremaliomis aplinkos sąlygomis. Robotikos specialistų siekis atkartoti unikalias gyvų organizmų savybes lėmė biomimetikos mokslo plėtrą. Robotai, įrankiai, įvairios sistemos yra kuriamos kopijuojant gyvosios gamtos objektus. Jau dabar sukurtas visas robotų žvėrynas: galinčių laipioti medžiais, skraidyti, plaukioti, šliaužioti. Štai keletas įspūdingiausių gamtos įkvėptų robotų:

Milžiniškos robotinės medūzos

Milžiniškos robotinės medūzos

Medūzos yra tikras galvos skausmas paplūdimių lankytojams, tačiau tuo pačiu ir nuostabus primityvios sandaros organizmo, puikiai prisitaikiusio prie aplinkos sąlygų, pavyzdys. Naujasis Virdžinijos technologijos universiteto mokslininkų sukurtas šį gyvūną imituojantis robotas savo dydžiu ir svoriu prilygsta suaugusiam žmogui. Dėl plono silikono sluoksnio, dengiančio elektroninę nervų sistemą, liečiant jis primena tikrą medūzą.

Kam kurti dirbtines medūzas jei tikrųjų yra tiek daug? Tikimasi, jog šie mechanizmai ateityje savarankiškai plūduriuos jūrose, stebės aplinką, tirs jūros dugną, seks vandenynų srovių pokyčius ar netgi surinks į vandenį išsiliejusią naftą.

Prototipo konstrukcija tinkama ilgos trukmės projektams vykdyti, nes, kaip ir tikros medūzos, plūduriuodamas vandenyje robotas sunaudoja mažai energijos. Prie projekto, remiamo JAV karinio laivyno, vis dar pluša mokslininkai, siekdami kuo tiksliau atkartoti tikros medūzos sandarą ir specifinį judėjimo būdą.

Vikrus, nuotoliniu būdu valdomas nano kolibris

Vikrus, nuotoliniu būdu valdomas nano kolibris

Tai vienas mažiausių nuotoliniu būdu valdomų prietaisų: eksperimentinis robotas turi porą sparnų, galinčių sukinėtis visomis kryptimis, jų ilgis nuo vieno galo iki kito – 16 centimetrų. Prietaisas gali skraidyti atvirame ore, įveikti 8 km/h greičiu pučiančio vėjo pasipriešinimą. Bandymų metu šis paukštis išvystė 17 km/h greitį. Roboto svoris su baterijomis, ryšio priemonėmis, vaizdo kamera siekia vos 19 gramų, mažiau nei sveria standartinė AA tipo baterija.

Robotas gepardas

Robotas gepardas

Kas bėga taip pat greitai ir šokinėja vikriai kaip katė, tačiau neturi galvos? Atsakymas: Šveicarijos mokslininkų sukurtas eksperimentinis robotas gepardas. Kaip ir visų kačių šeimos žinduolių, šio roboto kojos sudarytos iš trijų pagrindinių segmentų. Joms judinti naudojami motoriniai raumenys, o sausgyslių funkciją atlieka virvelės.

Gepardas juda greitai – per sekundę gali nubėgti kelio atkarpą septynis kartus ilgesnę už jį patį. Nors šis gepardas daug lėtesnis už namines kates, greičiu jis pranoksta visus savo dydžio keturkojus robotus, atskleidžia apžvalga, paskelbta „Tarptautiniame Robotikos Mokslinių Tyrimų Žurnale“ .

Mokslininkai sukūrė gepardo jauniklio dydžio robotą, nes jis daug lengvesnis ir kompaktiškesnis nei būtų realaus dydžio prietaisas, todėl eksperimentuoti su juo lengviau. Kaip ir gyvieji kačių šeimos atstovai, robotas gepardas pasižymi vikrumu ir stabiliu judėjimu, todėl įrenginio judesių analizė ateityje bus naudinga kuriant dar efektyviau judančius prietaisus.

DARPA – JAV gynybos tyrimų agentūra dar 2012 metais pristatė robotą panašų į gepardą. (Abu minėti projektai nėra susiję). Jis gali pasiekti net 45 km/h greitį. Tokį greitį išvystantis robotas galėtų aplenkti net žymųjį sprinterį Usainą Boltą.

Musės dydžio radijo bangomis valdomas lėktuvėlis

Musės dydžio radijo bangomis valdomas lėktuvėlis

Naminės musės judesiai yra unikalūs – vabzdys gali suplazdenti savo sparnais 120 kartų per sekundę. Harvardo universiteto robotikos specialistams pavyko sukurti 1,27 centimetrų ilgio prietaisą, galintį atkartoti šią savybę. Musė, pagaminta iš anglies pluošto, nėra visiškai autonomiška, bet jau gali laisvai skraidyti laboratorijoje. Nėra tokios mažos ir stiprios baterijos, kurios energijos pakaktų šiam prietaisui judėti, taigi energija tiekiama per plauko storio laidą, kuris pritvirtintas prie musės, todėl varžo jos judesius. Per ateinančius 3-5 metus ketinama sukurti bevielę roboto versiją.

Mažytis, manevringas vabzdys gali patekti visur, kur ir tikra musė. Tokio tipo prietaisai ateityje gali būti naudojami žmonių paieškoms ir gelbėjimo operacijoms pavojingose teritorijose, chemikalų koncentracijos atmosferoje nustatymui, netgi augalų apdulkinimui.

Gyvatės, įšliaužiančios ten, kur negali įžengti žmogus

Gyvatės, įšliaužiančios ten, kur negali įžengti žmogus

Gyvatės formos robotas gali šliaužioti ir netgi plaukioti tokiose vietose, kur žmonės ar įprastiniai robotai niekaip nepatektų. Dėl itin judrių dirbtinių sąnarių, tokie įrenginiai lengvai manevruoja tarp sugriuvusių pastatų nuolaužų. Į šiuos mechaninius gyvūnėlius gali būti įtaisytos kameros bei jutikliai, kurie fiksuoja radioaktyvumą, taršos lygį. Mažesnės versijos – chirurginės robotinės gyvatės gali būti naudojamos ligų diagnostikai, pernešant vaistus į tikslinę veikimo vietą. Jos gali būti naudojamos ir įvairių mechanizmų, variklių taisymui, taip pat nuotoliniu būdu nukenksminant bombas.

Spalvą keičiantis robotas chameleonas

Spalvą keičiantis robotas chameleonas

Daugelis robotų būdami visiškai nepanašūs į gyvūnus gali atkartoti jų judesius. Tuo tarpu spalvą keičiantį robotinį chameleoną pamatyti yra sunku, būtent toks yra jo tikslas – tapti visiškai nepastebimu. Tai nebrangus robotas, gaminamas iš silikoninės gumos, kurioje įtaisytais plastikiniais vamzdeliais cirkuliuoja dažai. Jie leidžia robotui susilieti su aplinka, o dėl specialių chemiliuminescencinių dažų jis gali švytėti tamsoje. Mokslininkai tikisi, kad dėl unikalios savybės susitapatinti su aplinka šis robotas biologams padės tirti įvairių gyvūnų elgesį.

3-D spausdintuvu pagaminti vorai lanksčiomis kojomis

3-D spausdintuvu pagaminti vorai lanksčiomis kojomis

Vokietijos mokslininkai pasinaudojo pažangia 3-D spausdinimo technologija kurdami voragyvius primenančius robotus. Kaip ir tikrų vorų, šių robotų keturios kojos visuomet būna pastatytos ant žemės, o kitomis keturiomis jie manevruoja erdvėje. Štutgarto robotikos specialistų sukurtas prietaisas gali būti dislokuotas teritorijoje, kurioje avarijos metu į aplinką pateko žmonėms žalingos cheminės medžiagos. Voro surinkta informacija padėtų spręsti apie padėties rimtumą ir nutarti, kokių priemonių imtis.

Žuvis, kuri nustato vandens taršos lygį

Žuvis, kuri nustato vandens taršos lygį

Jūroje plaukioja daugybė žuvų, daugėja ir robotinių jų antrininkių. Štai Ispanijos uostuose neseniai pradėtos naudoti išmanios robotinės žuvys, kurios fiksuoja vandens taršos lygį ir jos šaltinį realiu laiku. Įdiegta programinė įranga leidžia nustatyti prietaiso lokalizaciją, judėjimo kryptį, tikslią vandens mėginių ėmimo vietą ir jų tyrimo rezultatus. Šios žuvys dirba kolektyvinį darbą: jos geba bendrauti tarpusavyje ir dalintis surinkta informacija apie jų kelyje pasitaikiusias kliūtis bei perduoti surinktus duomenis krante esantiems žmonėms. Tobulinant technologijas, jūros vandens taršos aptikimo ir analizės laikas buvo sutrumpintas nuo savaitės iki kelių sekundžių, o tai leidžia imtis skubių priemonių užterštumui mažinti.

Mokydamiesi iš gyvosios gamtos mokslininkai sukūrė daug praktiškų, šiandien plačiai naudojamų medžiagų bei prietaisų. Lėktuvai, povandeniniai laivai, lipnūs lipdukai – gamtos įkvėpti išradimai. Nėra abejonių, kad gyvūnus imituojantys robotai dėl savo unikalių sugebėjimų ateityje bus puikūs pagalbininkai žmonėms daugelyje veiklos sričių.



Facebook komentarai


Komentarai (0)


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *