Многие научные и конструкторские разработки основаны на идеях, позаимствованных у живой природы, однако наиболее заметна эта закономерность в сфере робототехники, где появляется все больше устройств, функционирующих подобно реальным живым существам, населяющим нашу планету.
Это явление уже получило собственное название – биомимикрия. Для решения сложнейших задач, стоящих перед людьми, изобретатели черпают вдохновение в бесконечном разнообразии живой природы.
Роботы способны взять на себя такие невероятные функции, как, например, опыление цветов, поскольку популяция пчел заметно сокращается, или выявление загрязнений в водной среде. Другие роботы создаются просто для развлечения. Так, на выставке в Сан-Франциско было продемонстрировано 12-ногое устройство, способное ходить, подобно крабу и питаться солнечной энергией.
Миниатюрные летающие устройства «Robobee» – дублеры пчел
Не секрет, что популяция пчел в последние годы резко сокращается из-за ухудшающихся экологических и иных условий. Группа исследователей из Гарварда и Северо-восточного университета в Бостоне предложила идею использования «дублеров»: если настоящие пчелы исчезнут, их работу по опылению цветов должен взять на себя «рой» миниатюрных робо-пчел. После нескольких лет опытов, ученые разработали роботизированные миниатюрные устройства, способные действовать точно как живые пчелы. Подобно пчелиной семье, они могут даже выполнять коллективную работу.
12-ногий робот краб, работающий на солнечных батареях
В фантазии сварщика Скотта Паренто родился огромный геодезический робот с 12 ногами по имени «Walking Pod», передвигающийся подобно крабу. Ветровая турбина и солнечные панели генерируют всю электроэнергию, необходимую для его функционирования, дебютировавшего на выставке «Maker Faire» в Сан-Франциско пару лет назад. Хотя этот робот является удивительным произведением искусства, за которым необыкновенно интересно наблюдать, гигант весит целых 800 килограммов и движется даже медленнее, чем обычный краб, преодолевая за час всего около 300 метров.
Дрон-медуза с машущими крыльями
Изобретатели из Нью-Йоркского университета создали сверхлегкий самодвижущийся дрон, не требующий большого количества энергии. Наиболее логичной конструкцией беспилотников принято считать некое подобие птицы, однако эксперименты показали, что медузообразный дрон с четырьмя машущими крыльями оказался более успешным. В результате заимствования «внешности» и некоторых качеств обитателей моря получился уникальный робот, предназначенный для неба. Когда конструкция разрабатывалась, никаких конкретных сфер применения авторы не планировали, однако этот миниатюрный дрон, размахивающий крыльями, может быть использован для решения целого ряда различных задач, включая мониторинг качества воздуха и наблюдение за дорожным движением.
Нано-колибри полностью копирует движения реальной птицы
Несколько лет назад агентство перспективного планирования научно-исследовательских работ министерства обороны США DARPA бросило вызов изобретателям, предложив создать дистанционно управляемый миниатюрный летательный аппарат, способный летать, зависать в воздухе и парить, двигаться вперед и назад. Судя по описанию, кажется, что они хотели слишком много от механической птички, однако компания AeroVironment все же справилась с задачей. Робо-птица способна летать вперед со скоростью 15 километров в час и в состоянии сопротивляться боковым потокам ветра до 5 м/с практически так же, как ее живой прототип. Более того, при этом она не нуждается в остановках каждые пять минут для дозаправки нектаром.
Однажды робот-гепард из Массачусетского технологического института сможет сравняться в скорости с настоящим гепардом
Ученые из МИТ всегда придумывают совершенно невероятные вещи, и этот роботизированный гепард, работающий на электрических батареях, вполне соответствует такой характеристике. Способный бегать и прыгать точно как его хищный прототип, робот-гепард является настоящим шедевром инженерного искусства. Тщательно продуманные алгоритмы помогают устройству совершать вращение и прыжки на высокой скорости, как это делают настоящие гепарды в африканской саванне. Роботизированная версия хищника может бежать лишь 15 минут, прежде чем выбьется из сил, но ведь настоящие гепарды тоже, в общем-то, спринтеры, так что это еще одно общее свойство двух кошек.
Робот-рыба способна фиксировать загрязнения водной среды
Во всем мире в результате загрязнения океанской воды гибнет множество рыбы и других морских обитателей. Выявить источник загрязнения вовремя – половина успеха, но иногда условия бывают столь сложными, что люди-водолазы не особенно хотят погружаться в морские глубины. Что может быть лучше в качестве решения проблемы, чем роботизированная рыба, «вынюхивающая» загрязнения. Разработанная в европейской «BMT Group», плавающая робо-рыба собирает данные о загрязнениях вод и посылает информацию на поверхность, защищая дайверов от возможного опасного контакта с загрязнениями. Это полутораметровое подводное автоматическое устройство выполняет работу по выявлению утечек топлива из кораблей в акватории бухты, но вполне можно представить, что эта механическая рыба способна изменить ситуацию, когда она начнет патрулировать воды мирового океана.