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

Третий путь атомной энергетики Третий путь атомной энергетики

В Курчатовском институте завершается модернизация токамака Т-15

Популярная механика
Как «Новичок» «утек» из секретных лабораторий и в чьи руки он мог попасть Как «Новичок» «утек» из секретных лабораторий и в чьи руки он мог попасть

Что такое «Новичок» и насколько сложно его получить за пределами спецслужб?

Forbes
Эссенциализм Эссенциализм

Путь к простоте

kiozk originals
Преступление и исправление Преступление и исправление

Тюрьма в Филадельфии считается бабушкой всех современных тюрем

Дилетант
Богатый папа, бедный папа Богатый папа, бедный папа

Чему учат детей богатые родители – и не учат бедные

kiozk originals
Бенджамин Франклин. Биография Бенджамин Франклин. Биография

Биография отца-основателя Соединенных Штатов Америки

kiozk originals
Звездные суды и приговоры знаменитостям Звездные суды и приговоры знаменитостям

Кто из российских и советских знаменитостей был осужден

СНОБ
Все о личной жизни новых ведущих «Орла и решки»: от Коваль до Родригеза Все о личной жизни новых ведущих «Орла и решки»: от Коваль до Родригеза

«Орёл и Решка» продолжает пополняться новыми выпусками с разных точек планеты

Cosmopolitan
19 умных слов, которые на самом деле означают сущую чепуху 19 умных слов, которые на самом деле означают сущую чепуху

Немного об истинных значениях научных терминов

Maxim
Многообразие религиозного опыта Многообразие религиозного опыта

Исследование человеческой природы

kiozk originals
Недетская история о подростках: отрывок из «Падения» Анне Провост — о подростковом одиночестве, агрессии и страхе Недетская история о подростках: отрывок из «Падения» Анне Провост — о подростковом одиночестве, агрессии и страхе

Начало нового подросткового романа Анны Провост

Esquire
«21 урок для XXI века» «21 урок для XXI века»

Как человеку и человечеству выжить в современном мире тревоги?

kiozk originals
Гибель дочери, смерть жены, стрельба в сына: трагедии актера Владимира Конкина Гибель дочери, смерть жены, стрельба в сына: трагедии актера Владимира Конкина

Тяжелая история судьбы актера Владимира Конкина

Cosmopolitan
Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит

«Третий день» — необычный фолк-хоррор

Forbes
Что происходит с твоим телом после родов: рассказывает невролог Что происходит с твоим телом после родов: рассказывает невролог

Невролог рассказывает, что нужно знать о материнстве в ключе его профиля

Cosmopolitan
Кто наследил? Кто наследил?

Разбираемся, что такое биомаркеры, как их ищут, и что они могут значить

N+1
Важные годы Важные годы

Почему не стоит откладывать жизнь на потом

kiozk originals
Сказок для девочек не существует: как любимые героини нас обманули Сказок для девочек не существует: как любимые героини нас обманули

Чему на самом деле сказки тебя научили?

Cosmopolitan
Слезаем с иглы всеобщего одобрения: 8 советов, как не зависеть от чужого мнения Слезаем с иглы всеобщего одобрения: 8 советов, как не зависеть от чужого мнения

Сейчас быстренько научимся мыслить критически и самостоятельно

Playboy
Потеря матери снизила репродуктивный успех самцов шимпанзе Потеря матери снизила репродуктивный успех самцов шимпанзе

Осиротевшие самцы шимпанзе отличаются пониженной конкуретноспособностью

N+1
«По умолчанию человек — это мужчина»: почему из-за дискриминации женщины чаще умирают от инфаркта и гибнут в авариях «По умолчанию человек — это мужчина»: почему из-за дискриминации женщины чаще умирают от инфаркта и гибнут в авариях

Интервью с автором бестселлера «Невидимые женщины» Кэролайн Криадо Перес

Forbes
Как Польшу «штыками прощупали» Как Польшу «штыками прощупали»

Чем закончилась предпринятая сто лет назад попытка советизации Польши?

Дилетант
Эйнштейн гуляет по Луне Эйнштейн гуляет по Луне

Наука и искусство запоминания

kiozk originals
Правила жизни Стивена Кинга Правила жизни Стивена Кинга

Правила жизни мастера ужасов Стивена Кинга

Esquire
Лучшие комиксы и графические романы для подростков в 2020 году Лучшие комиксы и графические романы для подростков в 2020 году

Графические романы, манги и комиксы, завоевавшие мир

СНОБ
Как спастись от жары: 19 способов (с кондиционером или без) Как спастись от жары: 19 способов (с кондиционером или без)

Рассказываем, как выжить в жару без кондиционера или вентилятора

Cosmopolitan
9 золотых правил длинных автопутешествий 9 золотых правил длинных автопутешествий

Благодаря этим советам даже 10 тысяч километров за рулем пролетят незаметно

Maxim
Краткая история мысли Краткая история мысли

Трактат по философии для подрастающего поколения

kiozk originals
«Я работаю на два или три года вперёд и очень редко бываю в сегодняшнем дне». Джефф Безос — о фокусе на клиентах, а не конкурентах, и безусловной любви «Я работаю на два или три года вперёд и очень редко бываю в сегодняшнем дне». Джефф Безос — о фокусе на клиентах, а не конкурентах, и безусловной любви

Джефф Безос — о связи инноваций с долгосрочным планированием

Inc.
Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды

Сухие долины — место, где вот уже два миллиона лет не было никаких осадков

Maxim
Открыть в приложении