• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.09.2023
Василий Парфенов
2
17 256

Мягкотелый робот «без мозгов» выбрался из лабиринта за счет физического интеллекта

2.8

Роботы — это не обязательно сложнейшие многорукие и многоногие машины, нафаршированные электроникой. Порой рукотворный механизм, способный выполнять определенную работу в зависимости от изменения окружающих условий, поражает своей простотой. Американские инженеры такой создали: эта лента из жидких кристаллов не содержит микросхем, двигателей и проводов, но способна выбираться из сложной западни благодаря своей хитрой структуре.

Безмозглый робот в лабиринте
Пара мягких «безмозглых» роботов / ©NCSU / Автор: Ирина Мельникова

Манипуляторы или даже андроиды с тысячами датчиков и десятками степеней свободы хороши в контролируемых и предсказуемых условиях. На фабрике или в лаборатории, где их преимущества, обусловленные сложным устройством, могут раскрыться в полной мере. Когда речь заходит об экстремальной обстановке, каждый дополнительный узел, сочленение или проводок становится риском — лишней точкой отказа. На других планетах, в глубинах океанов или расщелинах непроходимых гор нужны роботы совершенно иного типа. Желательно, такие, в которых вообще нет деталей.

Эта сфера робототехники привлекает инженеров давно. Своим новым достижением поделилась команда из государственного Университета штата Северная Каролина, США (NCSU). Исследователи усовершенствовали ранее созданного ими мягкого робота. Он представляет собой ленту, особым образом сформированную эластомерами из жидких кристаллов. Под действием внешнего источника тепла она сокращается, смещая центр тяжести всего устройства. В результате робот катится в сторону, пока не натолкнется на препятствие.

Как только это происходит, нестабильное равновесие в структуре ленты нарушается и она сокращается в обратную сторону. Получается максимально примитивный аналог детской игрушечной машины, которая каждый раз едет в другом направлении, как только встречается со стеной, ножкой мебели или ногой владельца. Обновленный робот отличается от предшественника асимметрией конструкции. Одна его половина уменьшается в длину, а вторая скручивается спиралью.

©NCSU

Благодаря такому небольшому изменению удалось решить проблему со строго параллельными препятствиями. Раньше робот мог «зависнуть», перекатываясь между двумя стенками. Теперь он всегда двигается под углом. Это, казалось бы, простейшее движение позволяет ленте из жидких кристаллов за считанные минуты выбираться из лабиринта. Сложность головоломки пока еще довольно скромная, но для «безмозглого» робота достижения впечатляющие. Он способен выбираться из лабиринта, если проход в ширину меньше его длины или конфигурация всего пути меняется на ходу.

Для того, чтобы «безмозглый» робот начал двигаться, поверхность под ним необходимо нагреть выше 55 градусов Цельсия, а окружающий воздух должен быть холоднее. Чем больше градиент температур и горячее поверхность, тем быстрее движение. Теоретически, жидкие кристаллы в основе робота могут быть «настроены» на разные температуры. Исследователи проверили проходимость своего изобретения на металлической подложке и песке. Подробное описание его устройства и всех проведенных экспериментов опубликовано в рецензируемом журнале Science Advances.

Решение механизмами каких-либо заранее не запрограммированных задач без применения вычислительной техники, а лишь за счет своего механического устройства, называется физическим интеллектом. Подобные роботы окажутся незаменимыми в условиях, где нет внешнего источника электричества, а толерантность к отказам техники низкая. Такой «червяк» может нести на себе датчики и проникать в подземные ходы, куда в ином случае пришлось бы отправлять человека или сложного насекомоподобного робота. Главное, чтобы сохранялась разница температур между атмосферой и поверхностью, по которой ему предстоит перемещаться.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 08:19
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Вчера, 12:22
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

12 июня
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

12 июня
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

Grigory Kolupaev
12.09.2023
-
0
+
Грешным делом подумал что статья будет про обывателя в гипермаркете.
Affidavit Donda
11.09.2023
-
0
+
В результате просмотра у меня возникло подозрение, что этот "робот" как раз запрограммирован на поиск выхода из лабиринта.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: