Костюм для метаморфозы роботов

Ученые разрабатывают экзоскелеты для роботов, чтобы машины смогли носить различные наряды, адаптированные к различным задачам. Проводятся новые исследования по созданию костюмов-оригами, которые позволят роботам ходить, кататься, плавать и нырять.

«Представьте себе ситуацию, когда вы можете отправить одного робота со стеком экзоскелетов на Марс. Это потрясающе!», - говорит соавтор исследования Шугуан Ли в заявлении «Робот может выполнять различные задачи, нося различные наряды».

В отличие от киборгов, изменяющих форму в фильме «Трансформеры», в реальной жизни существующие роботы, как правило, гораздо менее адаптированы к изменениям. Каждая его часть строго зафиксирована и предназначена для одной цели, что сильно затрудняет выполнение роботами самых разных действий. В отличие от этого, животные могут часто менять свою форму, чтобы адаптироваться к окружающей их среде. Например, гусеницы подвергаются метаморфозе, чтобы стать бабочками, а раки-отшельники могут менять свои ракушки.Ученые черпали вдохновение от природы, чтобы развить робота, который научился бы трансформироваться с помощью различных нарядов для выполнения различных задач.

«Если мы хотим эффективной помощи от робота, будет не очень мудро создавать машину для каждого задания. Использовав метаморфозу, мы сможем существенно увеличить суперспособности робота, добавив ему аксессуары для использования в разных обстоятельствах», - говорится в заявлении старшего автора Даниэла Раса.

Исследователи использовали небольшой магнитный куб под названием «Primer». Они разместили куб на арене и использовали магнитные поля, чтобы заставить Primer двигаться. В экспериментах ученые перемещали Primer на различные пластиковые листы оригами, установленные на плитах. Включение нагревательных пластин приводит к тому, что активированные нагреванием листы сгибаются вокруг куба в различные формы примерно через 3 минуты. Каждый из экзоскелетов Primer мог носить свои костюмы. К примеру, «Колесо-бот» имел колеса, которые помогли ему перемещаться гораздо быстрее по сравнению с «Прогулка-бот». «Лодка-бот» могла плавать по воде и брать груз потяжелее. А «Планер-бот» мог взлететь в воздухе.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=16&v=8mFJSxBEbt0

Согласно исследованию, Primer может надеть пару нарядов сразу, как, например, российскую кукурузную куклу. Он может добавить один экзоскелет, чтобы стать «Прогулка-бот», а затем взаимодействовать с другим, более крупным костюмом, который позволяет ему переносить объекты и перемещать две длины тела в секунду. После того, как Primer закончил задачу, он мог перейти в воду, чтобы растворить любой экзоскелет, который носил, менее чем за 1 минуту.

Теперь, когда ученые показали, что Primer может носить самые разнообразные экзоскелеты, аналогичные костюмы будут разработываться и для моторизованных роботов. Например, проглатывающие роботы смогут использовать несколько экзоскелетов для выполнения ряда задач в теле, таких как удаление объектов и исправление ран.

Будущие исследования также будут направлены на создание еще более функциональных экзоскелетов для выполнения задач «от зарывания песка до проезда через воду», - сказал Мияшита в «Живой науке». Ученым также хотелось бы сделать этих роботов более компактными и интеллектуальными и потенциально использовать разные типы биоматериалов, чтобы они могли выполнять долгосрочные операции в организме.