Если попросить ребенка нарисовать робота, он, скорее всего, нарисует механизм по типу человека: он будет иметь две руки, две ноги и голову (вероятно, с антенной). Начиная с самого зарождения робототехники, человеческая форма казалась отличной отправной точкой для построения машин. Но на сегодняшний день одним из лучших примеров для черпания вдохновения в роботизированном дизайне является царство насекомых, паукообразных, улиток и слизней. Команда инженеров, стоящих за социальным роботом Jibo, изучили, почему именно насекомые являются отличной платформой для создания эффективных и производительных роботов, - передает Robotics.ua.

(Бизнес новости робототехники и it общества) Исследование

Трудности человекоподобной формы

Начнем с того, как мы ходим. Человек выполняет действительно сложные движения, которые было лучше всего охарактеризовать с помощью математических моделей, описывающих человеческое тело как перевернутый маятник. Прямохождение является не легкой задачей для роботов. А последние соревнования DARPA robotics challenge, демонстрирующие самых передовых человекоподобных роботов, показали, что данная технология еще очень слаба – почти половина механических участников падали все время.

Проектирование роботов, способных имитировать людей или любых млекопитающих, является огромной проблемой. Наша походка, наша мускулатура, даже способы, которыми мы видим мир, гораздо сложнее, чем у любого другого организма. Насекомые – более простые существа, и, следовательно, их дизайн гораздо проще проектировать.

Преимущества насекомых

Вот несколько причин, почему начинающий дизайнер роботов должен изучать насекомых. Во-первых, насекомые получают много подвижности с их малым телом и простыми суставами. К примеру, божья коровка может подлетать к окну, врезаться в него, но затем далее лететь, восстановив быстро свои аэродинамические способности. Миниатюрные размеры, мобильность и прочность – все эти качества предлагают насекомые для роботов.

Миниатюрные роботы-насекомые могут использоваться во многих полезных приложениях. Имитируя поведение роения тараканов, создатели робота, известного как Velociroach, надеются использовать своих крошечных механизмов для спасательных целей. Маленькие роботы могут легко проползать через трещины и щели рухнувшего здания для того, чтобы найти выживших и известить спасателей.

Кроме того, малые тела насекомых приравнивают к насекомым с малым мозгом. Хотя насекомые не имеют достаточного количества ума, они предоставляют инженерам возможности изучить секреты автономии роботов. Насекомые могут избегать хищников, показывая довольно сложное поведение. Даже такое простое существо, как личинка, имея только 10000 нейронов, может выполнять относительно сложные задачи, и на самом деле может самообучаться в определенной степени.

Успешные метаморфозы

Исследователи из Сеульского университета сделали робота на основе жука-водомерки. Он может буквально прыгать по воде. Датчики, основанные на светочувствительных органах, найденных у насекомых, были использованы для стабилизации беспилотных летательных аппаратов. Другие роботы продемонстрировали способность лазать, как муравьи.

При разработке робота имеет смысл скопировать сначала более простые организмы, а затем перейти к более сложным. Согласно Robolovers, инженеры робототехники уже многому научились у насекомых, и эти знания способствуют продвижениям как в механике, так и искусственном интеллекте.