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

50 лет назад террористы захватили рейс Батуми-Сухуми 50 лет назад террористы захватили рейс Батуми-Сухуми

Это был первый случай, когда при угоне самолета был убит член экипажа

Maxim
«Чем сложнее мир вокруг, тем выше спрос на Баха». Ляля Кандаурова о моде на классику «Чем сложнее мир вокруг, тем выше спрос на Баха». Ляля Кандаурова о моде на классику

Ляля Кандаурова доказывает, что классическая музыка может быть актуальной

СНОБ
Игры, в которые играют люди Игры, в которые играют люди

Психология человеческих взаимоотношений

kiozk originals
Оук — остров, где зарыт один из самых таинственных кладов на планете Оук — остров, где зарыт один из самых таинственных кладов на планете

Поиски клада идут уже 200 лет…

Maxim
Как престиж России сровняли с землей Как престиж России сровняли с землей

Контора «Дом.рф» оказалась сильнее

Огонёк
Это моя добыча Это моя добыча

Сторонники «львиной диеты» уверены, что можно питаться одним лишь мясом

Tatler
Энергия солнца. Оскар Хартманн — о том, как заставить деньги приносить счастье Энергия солнца. Оскар Хартманн — о том, как заставить деньги приносить счастье

Приносят ли деньги счастье?

Forbes
Мне двадцать два года Мне двадцать два года

Елена Смолина об «Облаке в ее комнате», уверенном черно-белом дебюте о юности

Weekend
Разверните ваш корабль Разверните ваш корабль

Жесткий менеджмент от капитана лучшей подлодки США

kiozk originals
Тогда, сейчас и в «Инстаграме»: как поменялись голливудские звезды Тогда, сейчас и в «Инстаграме»: как поменялись голливудские звезды

Сравниваем фото звезд в разное время с их фотографиями в «Инстаграме»

Cosmopolitan
«Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом» «Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом»

Отрывок из книги генетика Дэвида Райха о том, кто же мы такие и откуда взялись

N+1
Секс на первом свидании Секс на первом свидании

Секс на первом свидании или только после долгих ухаживаний?

СНОБ
Мир, полный демонов Мир, полный демонов

Наука – как свеча во тьме

kiozk originals
«Контур жизни: Математик в поиске скрытой геометрии Вселенной» «Контур жизни: Математик в поиске скрытой геометрии Вселенной»

Отрывок из автобиографической книги математика Яу Шинтуна

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

Топ спортивных активностей для полных людей

Psychologies
Голод 1230 года: самый страшный голод на Руси Голод 1230 года: самый страшный голод на Руси

В ночь на 14 сентября от заморозков погиб урожай, это стало началом трагедии

Maxim
Голодание, ледяные ванны, воздухоплавание: как миллионеры и селебрити заботятся о своем здоровье (и иногда его портят) Голодание, ледяные ванны, воздухоплавание: как миллионеры и селебрити заботятся о своем здоровье (и иногда его портят)

Богатые и успешные люди крайне изобретательны в своих велнесс-рутинах

Forbes
Не наступать на грабли: 7 неверных мотивов для отношений Не наступать на грабли: 7 неверных мотивов для отношений

По каким причинам вы начинаете новые отношения?

Psychologies
Теория разумного пофигизма. 13 правил счастья в семейной жизни Теория разумного пофигизма. 13 правил счастья в семейной жизни

Как сосуществовать вместе долго и счастливо?

Maxim
Нейробиолог омолодил свой мозг и рассказал, как сделать так же Нейробиолог омолодил свой мозг и рассказал, как сделать так же

Привычки, которые помогают сохранить молодость мозга

Inc.
Маховик времени: как выглядеть моложе своих лет Маховик времени: как выглядеть моложе своих лет

Как выглядеть моложе после 40 лет?

Cosmopolitan
Это важнее IQ Это важнее IQ

Что такое эмоциональный интеллект и как его измерить?

Лиза
10 военных фильмов с самым большим количеством исторических ляпов 10 военных фильмов с самым большим количеством исторических ляпов

Для некоторых фильмов фраза «основан на реальных событиях» ничего не значит

Maxim
Эффект Микадо: почему, становясь предпринимателями, вы лишаетесь свободы самовыражения Эффект Микадо: почему, становясь предпринимателями, вы лишаетесь свободы самовыражения

Почему предприниматели ответственны за судьбы других людей

Forbes
10 обычных вещей, более смертоносных чем акулы 10 обычных вещей, более смертоносных чем акулы

У вас большие шансы умереть от какой-либо бытовой вещи

Популярная механика
Сметаной — нельзя, медом — можно. Что делать при разных видах ожогов Сметаной — нельзя, медом — можно. Что делать при разных видах ожогов

Как себя вести и что делать при ожогах разной степени тяжести?

РБК
Правила жизни Вернера Херцога Правила жизни Вернера Херцога

Правила жизни немецкого кинорежиссера Вернера Херцога

Esquire
Как в 90-х креативно боролись с игровыми пиратами Как в 90-х креативно боролись с игровыми пиратами

Как разработчики защищали свои игры от пиратов до появления DRM-систем

Популярная механика
Симптомы будущей жены Симптомы будущей жены

Какими качествами должна обладать твоя будущая жена?

Maxim
Надзирать и наказывать Надзирать и наказывать

Рождение тюрьмы

kiozk originals
Открыть в приложении