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

Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание

Каждые несколько десятков миллионов лет неизвестная сила уничтожает все живое

Популярная механика
Питьевая вода Питьевая вода

История питьевой воды и способы сохранить ее запасы для будущих поколений

kiozk originals
Дизайн привычных вещей Дизайн привычных вещей

Когнитивная психология хорошего дизайна

kiozk originals
Лучший костюм на Хэллоуин — страшно красивые идеи от звезд и блогеров Лучший костюм на Хэллоуин — страшно красивые идеи от звезд и блогеров

Отыскать эффектный костюм на Хэллоуин — целое приключение

Cosmopolitan
Бразиллионеры Бразиллионеры

Богатство, власть, упадок и надежда в одной южно-американской стране

kiozk originals
Гений места Гений места

Элегантный пентхаус в Южном Китае

SALON-Interior
Шика-блеска не давай Шика-блеска не давай

Неожиданно скромное жилище топ-модели Кендалл Дженнер

AD
Царское ложе Царское ложе

Как правильно выбрать матрас

Лиза
Кантемиры Кантемиры

Дмитрий Кантемир считался одним из образованнейших людей своего времени

Дилетант
Внутренняя инженерия Внутренняя инженерия

Путь к радости. Практическое руководство от йога

kiozk originals
Спаривание под пение других самцов отвадило самок сверчков от поиска нового партнера Спаривание под пение других самцов отвадило самок сверчков от поиска нового партнера

Чем больше самцов, тем менее активно самки сверчков ищут новых партнеров

N+1
Спорт для тех, кто не хочет худеть Спорт для тех, кто не хочет худеть

Топ спортивных активностей для полных людей

Psychologies
5 реальных мегамашин, которые выглядят так, будто их создали дети 5 реальных мегамашин, которые выглядят так, будто их создали дети

Крутые и серьезные мегамашины с дизайном, который легко придумали бы дети

Популярная механика
5 безумных идей для защиты природы, которые сработали 5 безумных идей для защиты природы, которые сработали

Как обманывать львов, браконьеров и саму Землю

Maxim
«Секс-игрушка из Парижа»: вибратор стал секретным талисманом принцессы Дианы «Секс-игрушка из Парижа»: вибратор стал секретным талисманом принцессы Дианы

Принцесса Диана брала в заграничные поездки гаджет из секс-шопа

Cosmopolitan
Без обгоревшего носа: 5 процедур, которые сделают тебя богиней пляжа Без обгоревшего носа: 5 процедур, которые сделают тебя богиней пляжа

Сделай перед отпуском несколько процедур – и оставайся королевой 2 недели!

Cosmopolitan
Цивилизация Цивилизация

Чем Запад отличается от остального мира

kiozk originals
В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию

Благодаря этому врачи смогут точнее подбирать лекарства для пациентов

N+1
Принципы Принципы

Жизнь и работа

kiozk originals
Точка опоры: как перестать бояться быть собой? Точка опоры: как перестать бояться быть собой?

Означает фраза «Будь собой» с психологической точки зрения?

Cosmopolitan
Живем как по писаному Живем как по писаному

В каком жанре развивается ваша жизненная история?

Psychologies
Судьбы главных красавиц: что стало с победительницами конкурса Судьбы главных красавиц: что стало с победительницами конкурса

Корона "Мисс России" не гарантирует счастья и успеха

Cosmopolitan
Эффективный руководитель Эффективный руководитель

Книга, которая поможет повысить продуктивность работы

kiozk originals
Пять трюков, которым можно научить кошку Пять трюков, которым можно научить кошку

Кошек можно дрессировать, если найти к ним правильный подход

Популярная механика
Зачем мы спим Зачем мы спим

Новая наука о сне и сновидениях

kiozk originals
Стремление к правоконсервативному флангу Стремление к правоконсервативному флангу

Интервью с профессором НИУ ВШЭ Владимир Сенин о конституционных правках

Эксперт
Как объяснить детям, что с деньгами сейчас туго Как объяснить детям, что с деньгами сейчас туго

Надо ли детям знать о том, что финансовые обстоятельства изменились?

Psychologies
Войны мерча: какую роль в президентской кампании играют сувениры Войны мерча: какую роль в президентской кампании играют сувениры

На Западе история президентского мерча перешагнула вековой рубеж

GQ
От лапши в стакане — к списку Forbes. Как Бинод Чаудхари стал первым и единственным непальским миллиардером От лапши в стакане — к списку Forbes. Как Бинод Чаудхари стал первым и единственным непальским миллиардером

Как заработал свои миллиарды потомственный бизнесмен Бинод Чаудхари

Forbes
Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре

Отрывок из книги Свена Карлcсона и Юнаса Лейонхуфвуда об истории успеха Spotify

Forbes
Открыть в приложении