10 жутких достижений в области мягкой робототехники

В течение последних 20 или более лет Интернет распространял шутки «вот как начинается Скайнет/ Матрица » каждый раз, когда в новостях появляются новые достижения в области робототехники. Вы можете в значительной степени настроить свои часы по нему. И хотя это немного избитый старый троп, людям, кажется, он нравится.

Однако на самом деле нам не нужно ждать, пока роботы поднимутся. Благодаря мягкой робототехнике роботы уже намного страннее, чем все, с чем когда-либо приходилось иметь дело Арнольду Шварценеггеру или Киану Ривзу. Мягкая робототехника — это своего рода поджанр робототехники, где машины сделаны не из жестких металлов и пластика, а из мягких, податливых материалов, которые имитируют плоть и мышцы, хотя и не всегда в человеческом смысле. Кое-что из того, что было создано под этим лозунгом, исключительно странно.

10. Трупы роботов-пауков

В июле 2023 года мир увидел место, где пересекаются роботы и зомбизм, когда ученые превратили мертвых пауков в роботов . Строго говоря, мягкий робот может быть спроектирован так, чтобы имитировать биологическую функциональность за счет использования таких вещей, как гидравлика и мочевые пузыри. Трубки и шланги под давлением могут действовать как конечности и приводы, заставляющие что-либо двигаться. Как оказалось, пауки работают примерно так же.

Пауки могут двигать конечностями благодаря внутренней гидравлической системе. У них не так много мышц, как у людей, но их кровяное давление позволяет их конечностям двигаться и сокращаться. Когда паук умирает, его сердце останавливается, а тела сворачиваются из-за потери давления. Этот новый эксперимент повторно создает давление на мертвое тело. Ученые наполнили труп воздухом, что позволило ногам раздвинуться и снова раскрыться. По мере снижения давления воздуха ноги начинают смыкаться. Конечный результат похож на одну из тех карнавальных машин-клешней, которые вы используете, чтобы попытаться выиграть мягкую игрушку, только это труп, способный поднять 130 процентов собственного веса тела.

Так в чем цель? Технически это дешевле, чем создание робота, способного выполнять ту же задачу. И ученые считают, что эта ветвь некроботов с мрачным названием может иметь практическое применение, включая создание и сортировку и даже сбор образцов в полевых условиях, поскольку пауки уже хорошо замаскированы. Даже если они мертвы.

9. Массачусетский технологический институт создал мягкую гелевую руку, которая может ловить рыбу

Руки роботов — одни из самых старых и узнаваемых роботов в мире. Не обязательно титановый скелетный коготь Терминатора, а просто роботизированные руки, используемые для захвата в заводских условиях, часто всего двумя или тремя пальцами. Большинство из нас видели их, и они используются во всем мире.

Исторически сложилось так, что эти руки-роботы оказались довольно опасными. Их сила захвата значительна, независимо от того, для чего они были разработаны. Один робот, предназначенный для игры в шахматы, сломал палец 7-летнему сопернику. Soft robotics разработала робота с гораздо более мягким прикосновением.

Читайте также:   10 советов, как подарить собаку

По аналогии с цепким ботом-некропауком ученые Массачусетского технологического института использовали гидрогелевых роботов , которые настолько нежны, что могут безопасно схватить рыбу, пока она плавает, не причиняя вреда. Как будто тебя обнимает дряблый кальмар.

Гидрогелевая рука, которая, как следует из названия, в основном состоит из воды , состоит из гибких материалов, которые печатаются на 3D-принтере до необходимого размера и формы. Вода, закачиваемая в пальцы, позволяет им расширяться и вытягиваться, после чего их можно открывать и закрывать. Поскольку он мягкий и наполненный водой, он хорошо подходит для деликатных задач, а ловля рыбы была своего рода демонстрацией концепции, демонстрирующей, что робот способен выполнять деликатные функции.

8. Роботы-сборщики фруктов с мягкими руками

Теперь, если вам интересно, что хорошего может сделать робот, который может удерживать рыбу, не удивляйтесь больше. Эта область мягких роботов действительно имеет практическое значение, и одно из достижений, появившихся из этой идеи очень мягкого робота, — это сбор фруктов.

Традиционно сбор фруктов был процессом, контролируемым человеком. Хотя машины очень полезны при уборке многих культур, некоторые из них нуждаются в человеческом вмешательстве, потому что машины прошлого были слишком грубыми. Такие фрукты, как малина, были слишком нежными для машины. Это больше не так.

Еще в 2017 году компания Ocado демонстрировала свои роботизированные руки , которые были достаточно нежными, чтобы поднимать легко травмируемые предметы, такие как малина или помидоры. Они будут использоваться на складе интернет-магазина для подбора заказов клиентов. Давление воздуха управляет захватом руки робота, и в сочетании с искусственным интеллектом роботы могут наблюдать за продуктом, определять его зрелость и многое другое, когда они собирают заказы.

В поле робот-сборщик малины использует четыре руки, датчики и мягкое прикосновение к мягким пластиковым захватам, чтобы собрать около одного килограмма фруктов в час. Это не так уж много, но они надеются, что вскоре они увеличатся в четыре раза.

7. Мягкий робот, вдохновленный морской звездой, может скользить под дверью

Морские звезды — интересные существа, но есть в них и нечто странное с человеческой точки зрения. То же самое можно сказать и о многих морских существах. Все они развивались в мире, сильно отличающемся от нашего поверхностного мира, поэтому они кажутся нам немного чуждыми, особенно когда мы наблюдаем, как они передвигаются. Так что неудивительно, что мягкий робот, вдохновленный морской звездой, будет выглядеть очень странным, если не откровенно жутким.

Гарвард разработал мягкого робота из эластомеров , который двигается благодаря накачиванию мышц воздухом. Он может передвигаться несколькими аллюрами, от ходьбы до скольжения, а также способен сдуваться и протискиваться под двери или сквозь щели. Хотя модель, продемонстрированная Гарвардом, должна быть подключена к системе шлангов для управления потоком воздуха, потенциал будущих достижений, которые позволили бы автономному мягкому роботу вписаться в места, недоступные обычному жесткому роботу, кажется очевидным.

Читайте также:   10 случаев в истории, когда общества регрессировали

6. Робот с магнитными щупальцами можно направлять через ваши легкие

Допустим, вы в больнице, потому что с вашими легкими что-то не так. Врачам нужно лучше понять, что происходит, так что же они делают? Вы, вероятно, ожидаете рентген грудной клетки или что-то в этом роде. Но что, если они решат отправить щупальце робота в ваши легкие, чтобы осмотреться и посмотреть, как дела? Специально для этой цели его разработали исследователи из Университета Лидса в Великобритании .

Робот с магнитными щупальцами, который сейчас кажется официальным названием, представляет собой робота с мягким телом, состоящего из соединенных между собой цилиндров. Его можно провести через легкие с помощью магнита для взятия образцов тканей или доставки лекарств и медикаментов.

Если это звучит жутко, не волнуйтесь. Именно так описал это ведущий исследователь. «Это жутко», — сказал он, признав при этом, что план состоял в том, чтобы найти наименее инвазивный способ исследовать самые глубокие и труднодоступные места человеческого тела. А поскольку конечной целью является спасение жизней, возможно, небольшой фактор ползучести — разумная цена.

5. Тараканы-роботы выживают, когда их раздавливают

Вам будет трудно найти много людей в мире, которые любят тараканов. Они наводняют места и заваливают их своими фекалиями и трупами; они проедают провода, они могут пережить радиационное облучение , и их, как известно, трудно убить. Так что робот-таракан — это просто еще один слой жуткости.

К счастью для нас, робот-таракан, по крайней мере, не похож ни на таракана, ни на кого физически. Но он сохраняет способность выживать даже после того, как кто-то попытается его раздавить . Он может выдержать нагрузку, в миллион раз превышающую его собственный вес, и все равно убежать после этого факта. Он также может двигаться очень быстро, покрывая 20 длин тела всего за секунду, что является еще одной неприятной чертой таракана.

Маленькое существо в основном состоит из пьезоэлектрической панели. Подаваемый на него ток заставляет его расширяться и сжиматься, создавая движение благодаря слою эластичного полимера, который заставляет его сгибаться и снова выпрямляться, а также паре крошечных ножек под ним. В планах на будущее добавить датчик газа, чтобы он мог проникать в крошечные места и обнаруживать опасные пары.

4. Исследователи из Стэнфорда создали мягкую роботизированную змею, которая может расти

Роботы Sot обладают большим потенциалом, когда речь идет о спасении жизней. Возьмем, к примеру, поиск и спасение. Здание рушится после землетрясения или взрыва. Что-то вроде мягкой роботизированной змеи из Стэнфорда может быть немедленно отправлено, извиваясь через трещины и щели, чтобы найти пойманных в ловушку выживших в комплекте с камерой и даже водой для жертвы. Спасатели сразу узнают, где искать, чтобы увеличить шансы на спасение жизней. 

Вам нужно помнить об этом, когда вы видите, насколько жуткой является роботизированная змея в реальной жизни, способная буквально расти и взбираться на препятствия и преодолевать их, как ползучий усик быстро движущейся лозы . Он растет, как разматываемый носок, и в него можно добавлять новый материал. База или начало никогда не должны двигаться, так как остальная часть робота продолжает расти.

Читайте также:   10 самых странных судебных процессов в истории

3. Робот с магнитной слизью, который может извлекать проглоченные предметы

Несколько лет назад магнитная замазка была популярной псевдоигрушкой, потому что она выглядела как слизь, которая могла двигаться сама по себе. Оказывается, это вдохновило на идею нового типа мягкого робота, который потенциально может использоваться для осмотра желудочно-кишечной системы человека и устранения засоров. Если пациент проглотил что-то опасное — кусочки металла или даже батарейки для часов — робот с магнитной слизью мог добраться до опасного материала и захватить его.

Поскольку он магнитный, им можно манипулировать, придавая ему различные формы, и даже проводить через очень узкие пространства. И из-за того, где его можно использовать и как он выглядит, для его описания было выброшено название « магнитная какашка ».

2. Ксеноботы — это роботы, сделанные из живых клеток лягушки.

Мы уже видели, что происходит, когда вы делаете роботов из чего-то мертвого, так как насчет чего-то живого? Ксеноботы — это роботы, состоящие из живых клеток, в данном случае из клеток лягушек.

Ученые использовали стволовые клетки лягушек для создания крошечных живых роботов, способных выполнять простые задачи. Клетки кожи и клетки сердца, которым нечего делать вместе, могут толкать микроскопические объекты. Они даже собираются обратно, если они повреждены.

Есть надежда, что когда-нибудь ксеноботы можно будет использовать в медицине и даже в мире для очистки окружающей среды от загрязняющих веществ. Будущий ксенобот сможет доставлять лекарства прямо в те органы вашего тела, которые в них нуждаются. Они не квалифицируются ни как машина, ни как форма жизни, или, может быть, они подпадают под обе сферы.

1. Палец робота, покрытый живой кожей

В научной фантастике невозможно раскачать дерево без робота, который имитирует падение человека. От Data on Star Trek до Терминатора и Сайлонов в Battlestar Galactica — нам очень нравится идея создавать вещи по своему собственному подобию. Кроме того, это просто удешевляет спецэффекты, если вы выбираете человека и говорите, что это робот. Было неизбежно, что реальная жизнь тоже пойдет по пути гуманоидных роботов. И пока то, что мы придумали, в лучшем случае отталкивает.

В то время как существует несколько жестких роботов, спроектированных в форме человека, только мягкая робототехника может дойти до того, что слова «слегка потные» вступают в игру, чтобы описать, как они выглядят. Японские исследователи изготовили мягкий палец робота и обтянули его кожей. Настоящая, живая ткань.

Поскольку ткань жива, робот может исцелить себя от повреждений. Убеждение, стоящее за дизайном, заключается в том, что, если робот более реалистичен, людям будет легче с ним взаимодействовать. Это может иметь решающее значение в медицинских учреждениях или других ситуациях, когда кому-то нужно полагаться на робота.

Кожу нужно поддерживать во влажном состоянии, чтобы она не пересыхала, так как палец ни к чему не прикреплен и кровеносной системы нет. Они также признали, что он движется очень механически. Никто не говорил о том, как это будет выглядеть на лице робота, или что произойдет, если обтянутый кожей робот заразится какой-нибудь инфекцией и его лицо сгниет.

В дальнейшем в планах нарастить основу, придав ей ноготь, потовые железы и волосяные фолликулы. Потом, может быть, когда-нибудь, он перерастет в полную руку.