Как применяются природные структуры в робототехнике

VC.RUHi-Tech

Управляемый таракан, «сидячий» дрон и геккон со сменными ногами: что умеют роботы, которые копируют строение животных

Искусственных насекомых можно использовать, чтобы исследовать завалы после катастроф, а антропоморфных роботов — чтобы носить грузы.

Мария Овчинникова

1280
KUMO-I — такие машины-роботы не буксовали и могли быстро менять направление движения, потому что шагали, а не ехали на колесах. Сybernetic Zoo

Биомимикрия, или бионика, изучает, как применить природные структуры в изобретениях человека. К примеру, бионика помогла разработать застёжку-липучку (её запантентовал Жорж де Местраль в 1955 году), эспланаду на берегу залива Марина-Бэй в Сингапуре. Используют бионику и при создании биороботов (биоботов).

Живой таракан на радиоуправлении для съёмок под завалами

Лаборатория iBionicS из Университета Северной Каролины в 2012 году создала радиоуправляемого таракана, который работает без батареек.

Таракан в процессе пищеварения выделяет трегалозу, питательное вещество-дисахарид. Учёные использовали это свойство. Они ввели в тело насекомого анод с ферментами, расщепили трегалозу на два простых сахара и высвободили из них электроны, получив электрический ток. Напряжения 0,2 В достаточно для питания управляющего устройства.

Испытатели управляли тараканом через его же сенсорные усики, к которым прикрепляли электроды. Существо планируют использовать для исследований в экстремальных условиях, например во время катастроф.

Таракан на радиоуправлении от iBionics

Генетически модифицированные клетки для имитации движений животных под лучом света

В 2012 году группа учёных под руководством Кевина Паркера из Гарвардского университета создала медузоида. Робот имитировал движения живого существа, «плавая» в электрическом поле.

Для этого учёные разместили клетки крыс на синтетическом куполе. Импровизированные мышечные волокна из этих клеток стали сокращаться, и медузоид поплыл.

Медузоид

Учёные развили идею в 2016 году: разработали ската-биоробота, он плывёт за лучом света.

К клеткам крысы исследователи добавили чувствительные к свету белки-опсины. Так клетки стали реагировать на свет. Затем из них собрали мышечные волокна и поместили на золотой скелет.

Искусственный скат плывёт по следу указки

Искусственный геккон со сменными ногами для работ на вертикальных стенах

Stickybot использует принцип лапок геккона (сухой адгезии), чтобы ползать по стенам. Робота придумали в 2005 году в Стэнфорде, исследователи выпустили три модификации.

Новостей о роботе на сайте университета нет с 2011 года. Зато можно скачать инструкцию, а также исходный код для своего Stickybot.

Boston Dynamics при поддержке нескольких университетов тоже создавала похожего робота — RISE. На его лапах размещены управляемые шипы, поэтому он ползает и бегает не только по горизонтали.

Учёные разработали несколько вариантов лап, чтобы робот карабкался по разным поверхностям.

RISE ползает по стенам и деревьям

Птицы подали идею для креплений дронов, а стрекозы помогли создать мини-махолёт

В 2005 году Делфтский технический университет в Нидерландах запустил проект Delfly. Учёные изобретают автономные летательные аппараты-махолёты. Их движение похоже на полёт насекомого: махолёт может резко сменить направление или зависнуть в воздухе.

Особое внимание исследователи уделили размерам:

  • 29-сантиметровый Nimble при дальности полёта в 1 км весит 33 г.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Почему светят звёзды? Почему светят звёзды?

Какие внутренние процессы заставляют звёзды излучать свет?

Наука и жизнь
Безглазые пескорои потеряли юго-запад Безглазые пескорои потеряли юго-запад

Эти грызуны практически слепые, но они ориентируются на магнитное поле

N+1
Мастер перевоплощений: такой разный Джуд Лоу Мастер перевоплощений: такой разный Джуд Лоу

От обаятельного вдовца до Папы Римского: Джуду Лоу подвластна любая роль

Cosmopolitan
Злые вы все Злые вы все

Переводим внимание с ответственного потребления на осознанное поведение

GQ
18 ляпов, попавших на киноафиши 18 ляпов, попавших на киноафиши

Даже на афишах блокбастеров порой достаточно ошибок и ляпов

Maxim
Бальзам на сердце Бальзам на сердце

Когда еда становится лекарством, а лекарство — едой

Вокруг света
Работа рулит! Работа рулит!

Почему большинство людей в мире хотят работать именно в Google

kiozk originals
Как контролировать ребенка и не дать ему попасть в зависимость от гаджетов Как контролировать ребенка и не дать ему попасть в зависимость от гаджетов

Как уберечь ребенка от плохого контента и не позволить сидеть с гаджетом 24/7?

CHIP
Основательницы магазинов винтажа — о критериях отбора, ценах и уходе Основательницы магазинов винтажа — о критериях отбора, ценах и уходе

По каким критериям выбирать вещи прошлых лет выпуска?

РБК
Вещи и бессознательное: о чем мы фантазируем в кабинете аналитика? Вещи и бессознательное: о чем мы фантазируем в кабинете аналитика?

Несколько любопытных наблюдений психоаналитика Ирины Сизиковой

Psychologies
Все по полочкам Все по полочкам

Декантирование — важная составляющая комфорта в доме

Лиза
Секреты домашнего мастера: лайфхаки на каждый день Секреты домашнего мастера: лайфхаки на каждый день

Домашний ремонт: нехитрые решения хитрых задач

Популярная механика
«Энергоэлемент»: история создания космических батарей для земных погрузчиков «Энергоэлемент»: история создания космических батарей для земных погрузчиков

Александр Логинов о том, как он придумал и разработал космические батареи

Inc.
Великая западная схизма: трое пап на один Рим Великая западная схизма: трое пап на один Рим

Великая западная схизма — период раскола в Римско-католической церкви

Weekend
Названы памятники, которые уничтожит изменение климата Названы памятники, которые уничтожит изменение климата

Изменение климата коснется наших потомков и сотрет следы наших предков

Популярная механика
Правила жизни Вернера Херцога Правила жизни Вернера Херцога

Правила жизни немецкого кинорежиссера Вернера Херцога

Esquire
Эксперимент ЦРУ помог исследователям раскрыть секрет успешных команд Эксперимент ЦРУ помог исследователям раскрыть секрет успешных команд

Почему одни команды справляются с задачами лучше других?

Inc.
Думай медленно… решай быстро Думай медленно… решай быстро

Как устроено человеческое мышление

kiozk originals
SpaceX запустит зонд для изучения гелиопаузы IMAP SpaceX запустит зонд для изучения гелиопаузы IMAP

IMAP будет наблюдать за потоками высокоэнергетических нейтральных атомов

N+1
Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского

В качестве генетического материала использовались замороженные клетки

N+1
Деньги. Мастер игры Деньги. Мастер игры

7 простых шагов к финансовой свободе

kiozk originals
5 психологических уловок, которые сделают жизнь проще 5 психологических уловок, которые сделают жизнь проще

5 хитростей психологии, которые помогут расположить к себе людей

Cosmopolitan
Крафтовая революция: сможет ли в России появиться гастропатриотизм Крафтовая революция: сможет ли в России появиться гастропатриотизм

Как локальный патриотизм в России становится гастрономическим

Forbes
Духовные скрепы Октавиана Духовные скрепы Октавиана

Октавиан Август строил храмы, но сам не мог служить образцом строгой морали

Дилетант
Всеобщее счастье: рецепты народов мира Всеобщее счастье: рецепты народов мира

Жить в гармонии и радости хотят, наверное, все, но как?

Psychologies
Сломанные цветы: как мы возвращаемся к природе Сломанные цветы: как мы возвращаемся к природе

С чем связан новый тренд возвращения к природе

РБК
Четыре опасные секты мира Четыре опасные секты мира

Фраза «Религия — опиум для народа» не теряет актуальности

Maxim
Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes

О принципах воспитания нескольких участников списков Forbes из первых уст

Forbes
10 вариантов будущего через тысячу лет 10 вариантов будущего через тысячу лет

Попробуем посмотреть в далёкое будущее с позитивом

Популярная механика
Как изменилась доступность общественного транспорта Как изменилась доступность общественного транспорта

Как за последние годы изменилась доступность общественного транспорта

СНОБ
Открыть в приложении