Немецкие инженеры обучают робота-хобота аккуратно захватывать предметы

Робот из MIT «видит» и ловко берет предметы любой формы

Группа инженеров из Лаборатории кибернетики Массачусетского технологического института разработала систему Dense Object Nets (DON), которая позволяет роботам оценивать форму предметов достаточно точно для того, чтобы захватывать их, удерживать и производить простые манипуляции без предварительного обучения на конкретном типе объектов.

Чтобы система составила трехмерную карту объекта, рука-манипулятор поворачивает закрепленные на ней камеры под разными углами; нейросеть распознает изображения, поступающие с камеры, и определяет точные координаты каждой из множества точек, на которые раскладывается объект.

Обработав эти координаты, система классифицирует объекты и их части и анализирует пространственные отношения между ними.

Обратите внимание

Чтобы продемонстрировать это, создатели DON сняли видео, на котором управляемый системой манипулятор сортирует ботинки по цветам и по команде поднимает их указанным способом — за язычок, — даже если никогда раньше не сталкивался с ботинком конкретного типа.

В этом он похож на робота DexNet от инженеров из Калифорнийского университета в Беркли, хотя между управляющими ими алгоритмами есть большое различие: DexNet умеет только хватать предметы, но не умеет брать их в заданном месте и не различает типы объектов.

«Системы, использующие другие подходы к идентификации объектов, испытывают сложности, когда предмет ориентирован по отношению к роботу необычным способом. Для большинства поднять чашку за ручку — невыполнимая задача именно потому, что кружка может, например, лежать на боку или стоять вверх дном», — поясняет Лукас Мануэлли (Lucas Manuelli), один из разработчиков DON.

Роботами, умеющими различать, сортировать предметы и правильно с ними обращаться, могут найти применение на складах; создатели DON рассчитывают, что их разработка привлечет внимание крупных ретейлеров, таких как Amazon и Walmart. Кроме того, роботы, которые хорошо ориентируются в мире вещей, могут пригодиться дома — как помощники по хозяйству.

Существует два популярных подхода к обучению машин манипуляциям с физическими объектами. Первый подразумевает узкоспециальное обучение на конкретных примерах, второй — создание универсального алгоритма захвата.

В первом случае машина будет справляться только с ограниченным набором заданий — скажем, сможет поднимать мячи, — но не справится с кубиком, пока ее не обучат брать кубики.

Универсальные способы хватать вещи редко бывают эффективными, а кроме того, с захваченным «универсальным» способом предметом трудно производить точные манипуляции: например, поставить на заданное место. DON справляется даже с незнакомыми объектами и позволяет точно предсказывать, в какой точке окажутся их конкретные точки после перемещения.

Создатели DON выступят с докладом на конференции по обучению роботов в Цюрихе в октябре; кратко о разработке рассказывает портал Массачусетского технологического института. Ранее инженеры из MIT разработали робота, умеющего захватывать свободно висящие объекты. 

Источник: https://naked-science.ru/article/hi-tech/robot-iz-mit-vidit-i-lovko-beret

Робота научили аккуратно ловить мягкие предметы

Робот ловит маршмэллоу, не сминая его Ishikawa Senoo Laboratory / YouTube

Японские инженеры создали роботизированный захват, способный ловить быстро падающие мягкие объекты, не деформируя их. Он использует два типа датчиков, которые с высокой точностью отслеживают положение падающего объекта, расстояние до него и угол наклона. Описание системы доступно на сайте Токийского университета.

Захват предметов — это одна из наиболее востребованных задач робототехники. К примеру, Amazon, стремящаяся автоматизировать свои склады, проводит ежегодные соревнования среди разработчиков хватающих роботов.

С обычными задачами, такими как захват жестких и даже двигающихся предметов, современные роботы справляются хорошо и точность захвата некоторых из них достигает почти 90 процентов. Но есть и более сложные задачи, такие как захват мягких и хрупких предметов.

Важно

В этой области уже есть некоторые наработки, в которых, как правило, применяются мягкие материалы для того, чтобы не повредить объект.

Группа инженеров из лаборатории Масатоси Исикавы (Masatoshi Ishikawa) Токийского университета применили другой подход и смогли решить еще более сложную задачу — захват быстро двигающихся мягких предметов.

На концах манипуляторов установлены полимерные площадки для смягчения удара при захвате, но основной вклад в аккуратность вносят не они, а активная система отслеживания положения летящего объекта.

Она состоит из двух высокоскоростных камер, установленных недалеко от захватов, и двух высокоскоростных датчиков расстояния и угла наклона.

На первом этапе полета захватываемого объекта система отслеживает его полет с помощью внешних высокоскоростных камер. В это время роботизированные захваты уже сдвигаются, но между ними остается достаточно большое расстояние.

Когда объект находится достаточно близко, система переключается на данные от датчиков в самих захватах. Каждый из этих двух датчиков состоит из фотодетектора в центре и нескольких светодиодов вокруг него.

Поскольку пары светодиодов излучают модулированный свет, итоговое излучение имеет отличную от двух исходных фаз, по которой можно вычислить расстояние до объекта и угол его наклона относительно захвата.

Компоненты системы Ishikawa Senoo Laboratory / The University of TokioСхема датчика расстояния Keisuke Koyama et al. / IEEE Robotics and Automation Letters, 2018Поскольку датчики расстояния работают с частотой обновления, равной одной миллисекунде, система успевает подвести оба захвата к падающему объекту и перестать двигать их практически сразу же после обнаружения контакта.

Благодаря этому она может хватать даже очень мягкие объекты, такие как кусочек маршмэллоу, почти не деформируя их.

Существуют и другие быстрые и ловкие роботы. В начале 2018 года американские инженеры представили дельта-робота размером около двух сантиметров, способного выполнять манипуляции с точностью до пяти микрометров и делать циклические движения с частотой 75 раз в секунду.

Григорий Копиев

Источник: https://nplus1.ru/news/2018/10/04/grasp

Новая эра робототехники: мягкие хоботы вытесняют жестких гуманоидов

Понедельник, 29 Сентября 2014, 10:46

Мягкие роботы собирают самолеты, спасают жизнь, строят дома и следят за противником

В представлении многих робот должен быть похож на человека, соответственно, иметь туловище, голову, руки и ноги. Но в последнее время проектировщики робототехнических систем обращают все большее внимание не на внешний вид, а на функциональность устройств.

И далеко не всегда жесткость и прочность конструкции, которыми обладают большинство роботов, является положительным качеством. Бывает, что устройству в процессе работы необходимо изменить свою форму и “пережить” внешние воздействия, сила которых может варьироваться в широких пределах.

Совет

Для этой цели и создаются так называемые мягкие роботы, большинство из которых унаследовали уникальные способности  разнообразных живых существ.  

Змея

На днях исследователи из Лаборатории информатики и искусственного интеллекта (Computer Science and Artificial Intelligence Lab, CSAIL) Массачусетского технологического института представили робота-змею.

Это пневматический робот-щупальце с мягкой оболочкой, который способен передвигаться по системам изогнутых труб, каналов и нор.

Благодаря своей гибкости он может использоваться в самых разных сферах, в том числе для ремонта и обслуживания атомных станций, а также сборки сложных конструкций самолетов. 

Эндрю Марчезе, один из разработчиков устройства, рассказывает, что робот-змея, изготовленный с помощью технологий трехмерной печати, имеет мягкое тело и мягкий панцирь. Внутри имеются изолированные полости, в которые при помощи системы трубок под давлением накачивается воздух.

Это позволяет придать телу робота практически любую форму, изогнуть с любым радиусом и под любым углом, чего невозможно добиться при помощи механических приводов любого типа. Таким образом змея проскользнет туда, куда не в состоянии проникнуть роботы с твердыми элементами конструкции.

Немаловажно, что при своей мягкой структуре новый робот довольно прочный.

Сейчас исследователи лаборатории CSAIL занимаются подбором компонентов, таких, как приводы, компрессоры, датчики и электронные узлы, при помощи которых робот-змея сможет обрести максимальную автономность, пусть и за счет некоторого снижения универсальности конструкции. Понизить уровень потери функциональности исследователи планируют за счет максимально возможного использования гибких компонентов – пассивных распределительных клапанов и гибких электронных устройств.

Осьминог

Исследователи из Гарвардского университета создали эластичных роботов-осьминогов, которые могут замаскироваться и стать невидимыми практически в любой среде. Это возможно благодаря специальному маскирующему покрытию, пронизанному множеством миниатюрных каналов.

Обратите внимание

Когда робот передвигается с помощью сжатого воздуха, подаваемого от пневматической системы, каналы покрытия наполняются жидким составом, содержащим специальные флуоресцентные красители.

Комбинация различных цветов позволяет воссоздать практически любой цвет, что делает робота незаметным в любой среде.

Один из авторов разработки Стивен Морин рассказывает, что регулируя наполнение каналов красителями можно изменять не только цвет, но и контраст покрытия, а управляя потоками жидкости можно даже создавать на поверхности камуфляжа движущиеся изображения – таким образом возможности робота в некоторых случаях превосходят возможности живого осьминога.

Динамический активный камуфляж полезен в тех случаях, когда машины должны выполнить свою работу, не привлекая к себе излишнего внимания – это могут быть роботы для разведки и наблюдения, спасательные роботы и даже автоматические устройства, ведущие наблюдения за животными в их естественной среде обитания.

Кальмар

Четвероногий робот Softbot – родной брат робота-осьминога, он тоже создан в Гарварде. Благодаря своей мягкой конструкции, он может максимально изменять свою форму и способ передвижения.

Это помогает ему перемещаться по самым разным поверхностям, преодолевать препятствия и проникать куда-либо через очень узкие щели и отверстия. Softbot помогает в проведении спасательных работ, исследовании различных труднодоступных поверхностей.

 Создатели Softbot почерпнули свои идеи из живой природы: в его конструкции присутствуют элементы строения тел некоторых беспозвоночных, таких как кальмары и черви.

Корпус устройства изготовлен из мягкого эластичного материала и представляет собой набор полостей, воздушных камер. Используя систему клапанов, воздух подается к выбранным камерам, которые раздуваются подобно воздушным шарикам и изменяют форму робота, заставляя двигаться его конечности.

Контроль за подачей воздуха и управление клапанами осуществляется несложной микропроцессорной системой управления, в которую также подаются сигналы от высокочувствительных датчиков давления, установленных в каждой воздушной камере.

Микропроцессорная система управления преобразовывает заданную последовательность движений и изменений формы в последовательность открытия и закрытия соответствующих пневматических клапанов.

Важно

Это позволяет Softbot изменять в широких пределах свою форму и совершать разнообразные передвижения, затрачивая, при этом, весьма малое количество энергии.

В этом месяце разработчики представили усовершенствованную, сверхпрочную модель Softbot, которая сохраняет свою целостность и при низких температурах, и при высоких, без потерь выдерживая в течение 50 секунд температуру 1650 градусов по шкале Цельсия. Робот может передвигаться при ветре скоростью 40 километров в час, проходить по водоему, глубиной до 5 сантиметров, выдерживать воздействие кислоты и других активных химических веществ.

Хобот

Это, конечно, не целый слон, но все же. Инженеры из лаборатории Йохена Штайля в Германии создали искусственный хобот из напечатанных на 3D-принтере деталей.

В 2010 году, когда разработка только появилась, программное обеспечение для управления роботом было ограниченным.

Поначалу конечность, например, двигалась в нужном направлении, однако зачастую совершала движение захвата в нескольких сантиметрах от цели.

Однако Штайль и его коллега Матиас Рольф из университета Билефельда в Германии постепенно оптимизировали систему. Теперь программное обеспечение робота фиксирует информацию о том, какую позицию какая часть хобота занимает при захвате.

Кроме того, отслеживаются крошечные перепады давления в тонких пневматических трубках, питающих искусственные мышцы. Таким образом создается схема, которая соотносит точное положение “мышц” хобота со степенью давления в каждой трубке.

Хобот также можно вручную заставить принять определенное положение, после чего робот самостоятельно воспроизведет его по команде. Предполагается, что новое устройство найдет широкое применение в строительстве.

Рыба

Совет

Инженеры из Северо-западного университета в США представили новый класс роботов-водолазов, вдохновившись рыбой под названием черная ножетелка. Это хищное морское создание для ориентации в окружающей среде посылает слабый электрический импульс, создаваемый особым органом, а для передвижения совершает волнообразные движения длинным нижним плавником. Оба этих свойства присущи и новым роботам.

Роботы-водолазы, по мнению ведущего автора исследования Малкольма МакИвера, будут особенно полезны для работы в труднодосягаемых и малоосвещенных местах, таких как затонувшие суда. Машины смогут легко маневрировать между препятствиями в полной темноте.

В настоящее время в лаборатории профессора МакИвера моделируется среда, при которой робот сможет реагировать на окружающую действительность и двигаться соответственным образом. Особенности движения инженеры также планируют позаимствовать у ножетелок: рыбы плавают за счет быстрых волнообразных движений, совершаемых длинным нижним плавником.

Читайте также:  Распознавание музыки онлайн

Источник: http://www.dsnews.ua/future/novaya-era-robototehniki-myagkie-hoboty-vytesnyayut-zhestkih-26092014144600

Терминатор близок!

Развитие робототехники принимает невиданные масштабы. Еще вчера они существовали только в научно популярных и фантастических романах и фильмах, но сегодня это реальные устройства, которые с каждым днем становятся все совершеннее.

Конечно, им еще очень далеко до Терминатора, но уже сегодня у робототехников имеются образцы, которые в той или иной степени могут дублировать разные свойства человекоподобных роботов будущего.

Развитие роботов в основном идут по 2-м направлениям, создание максимально похожих на человека устройств (похожик на человека,  двигающиеся как человек, имитирующие речь, эмоции, способные вести нехитрые диалоги по заложенным ранее алгоритмам, либо, используя искусственный интеллект), а так же другая группа роботов, в основном специализированных и мало похожих на людей, которые способны выполнить только определенный круг задач (часто опасных для здоровья человека, или непосильных человеку). При этом все роботы делятся на управляемые извне, на полу автономные и автономные. Автономные роботы в последние годы оснащаются с адаптивным и самообучающимся искусственным интеллектом. Сегодня мы рассмотрим несколько типов роботов неандроидного типа, которые представляют собой либо испытательные модули для будущих перспективных моделей, либо практически готовые устройства бионического типа (похожих на животные) 

“Самовосстанавливающиеся” роботы

Этот модульный робот разработанный в Пеннсильванском Университете, состоит из 3-х модульных кластеров. Он примечателен тем, что способен самовосстанавливаться в случае крушения.

На видео видно, как один из разработчиков пиная ногой разделяет робот на кластеры, после чего они постепенно приближаются друг к другу, находят нужные узлы и прикрепившись заново восстанавливают свою первоначальную структуру.

Все это кажется забавным, но вспомним как Терминатор из “жидкий метала” самовосстанавливался, тогда станет ясно, что подобные роботы очень полезны (и потенциально опасны) для человечества.

[media=http://www.youtube.com/watch?v=VyzVtTiax80]

А этот с виду простой модульный робот, разработанный в Корнеллском Университете  самореплицируется, то есть создает похожую на себя модульную конструкцию.

Робот-хобот

Немецкие инженеры создали механический аналог одного из самых сложных созданий живой природы — хобота слона. Двигаться этот механический манипулятор заставляет сжатый воздух.Хобот слона, невероятно чувствительный при всех своих размерах и силе – вдохновил немецких инженеров на создание подобного ему манипулятора.

«Бионический манипулятор» приводится в движение сжатым воздухом.

Вместо 40 тысяч мышц, которыми оснащен хобот слона, немецкое изделие состоит всего из четырех подвижных сегментов, каждый из которых собран из трех пневматических гибких приводов.

Такой привод — разработка берлинского инженера Лейфа Книза. Привод устроен по принципу движения рыбьего плавника, и при перемене внутреннего давления он может изменять длину и кривизну.

https://www.youtube.com/watch?v=0LNaZOfZyjE

На конце манипулятора есть механический захват, пальцеобразные клешни которого также приводятся в действие пневматикой. Специальные датчики формируют обратную связь, не дающую роботу повредить при захвате предмет. Достигается это постоянным контролем давления воздуха в магистралях. Для быстрого изменения давления инженеры применили пьезоклапаны.

Многосуставный захват позволяет нежно брать хрупкие предметы, в том числе неправильной формы.Для изготовления робота разработчики применили легкий пластик из группы полиамидов плотностью менее 1 грамма на кубический сантиметр. Легкость материала и постоянный контроль за движениями исключает получение травм при работе человека с роботом.

Благодаря гибкости манипулятор имеет 11 степеней свободы.

«До сегодняшнего дня заводские роботы бережно охранялись от людей, и наоборот. Отныне безопасный прямой контакт открывает пути к новым формам взаимодействия между людьми и техникой», — заявили разработчики в своем пресс-релизе. По их словам, хобот-манипулятор может найти применение в больницах, фармацевтических компаниях, на заводах и даже дома.

Робот-рыба

Этот робот в виде красивой аквариумной рыбы разработан учеными из университета Эссекса и проходит испытания в Лондоне. Он работает с помощью датчиков и имеет автономное  управление. С помошью этой с виду бесполезной игрушки конструкторы отрабатывают новейшие технологии в роботостроении. 

[media=http://www.youtube.com/watch?v=eO9oseiCTdk]

Дело в том, что более крупные роботы должны быть выпущены в море в северной Испании в акватории порта Хихон для обнаружения загрязнения, и если испытания пойдут успешно, они будут использоваться в реках, озерах и морях по всему миру.

Робот в форме карпа достигает в длину 1,5 метра (около 5 футов), стоиит 20 тысяч фунтов стерлингов ($ 29000) за штуку.

Он имитирует движение реальных рыб и оборудован химическими сенсорами, чтобы вынюхивать потенциально опасные загрязнители, такие как утечки с судов или подводных трубопроводов.Роботы будут передавать информацию обратно на берег через Wi-Fi канал связи.

Рори Дойл, ведущий научный сотрудник инженерной компании Группы TKM, которая разработала робот-рыбу с исследователями из Университета Эссекса, сказал, что были веские причины для принятия роботов в форме рыбы, а не обычных мини-субмарин.

“При использовании робота рыбы мы используем тот же дизайн, который создан природой за сотни миллионов лет эволюции, – такая форма обеспечивает невероятно низкое энергопотребление устройством. Это дает гарантии, что наши датчики обнаружения загрязнения могут эффективно  ориентироваться в подводной среде в течение нескольких часов подряд.” сказал он.

Робот-змея плавает, ползает и лазает по деревям

Инженеры из США представили робота Сэма, на которого их вдохновили ползающие гады. Механический гад плавает, ползает и лазает по деревьям.

Американские инженеры собрали робот, способный вскарабкаться, заплыть и заползти туда, куда не заберутся ни другие роботы, ни человек. Движения и форму робота решено было уподобить волнообразным движениям змей, которые способны лазать по деревьям и заползать в самые узкие щели.

Над роботом, которого прозвали дядюшкой Сэмом, трудились специалисты лаборатории биоробототехники при Университете Карнеги—Меллон в городе Питтсбург. Движения робота – биомиметические: он повторяет трюки змей, плавающих, ползающих по деревьям, пробирающимся по узким трубам.

Обратите внимание

Каждое подвижное звено робота состоит из мотора и конического зубчатого соединения, которое позволяет ему вращаться относительно соседнего узла. На «голове» робота установлена миниатюрная камера, при помощи которой Сэм оценивает обстановку, чтобы выбрать маршрут и способ движения. Стоит отметить, что на столбы и деревья робот залезает не по-змеиному.

В этих случаях Сэм просто обвивает опору, и перекатывается по ней снизу вверх.

Членистое строение облегчает ремонт роботов и дает им возможность самоорганизовываться в длинные структуры — два робота могут объединиться и образовать одного большого. Движение робота весьма энергозатратно, поэтому пока он движется на привязи с силовыми проводами. По словам создателей, им предстоит немало потрудиться, чтобы Сэм мог взбираться на любое дерево.

Мобильность робота пригодится в совершенно различных ситуациях.

Сэм может стать первым роботом, способным находить пострадавших от землетрясений в руинах зданий, ведь под обвалившимися конструкциями не способен передвигаться робот на гусеницах или колесах.

Сэм избавит ремонтные бригады от необходимости взбираться на опоры ЛЭП для диагностики и ремонта. Робот сам сможет залезть на опоры и достичь нужного участка провода.

Притом, что такие модульные роботы-змеи могут быть оснащены фото- или видеокамерами, они способны проникать в места, недоступные человеку, и вести наблюдение за нужными объектами. Это, похоже, отличное решение для спецслужб. Кроме этого за работой таких механизмов просто очень интересно наблюдать – даже тем, кто на дух не переносит змей.

Робот-чайка

Немецкая компания FESTO, показавшая всему миру свой робот-хобот, удивила мир новым изобретением. Фирма, стремящаяся сделать своих роботов похожими на животных, продемонстрировала первую в мире электрическую чайку, которую издалека не отличить от настоящей.

Идею механического машущего полета впервые сформулировал Леонардо да Винчи в 1490 году. В 1889 году немецкий инженер Отто Лилиенталь опубликовал книгу «Полет птицы как основа авиации». В 2010 году публике был впервые представлен махолет, способный выполнять устойчивый машущий полет силой ног человека. И вот настало время для роботов.

Птица SmartBird (или «умная птичка») воплотила в себе последние достижения в робототехнике, аэродинамике и материаловедении, будучи способной взлетать и садиться самостоятельно. Куда лететь, птице подсказывает человек, передающий команды с пульта.

За параметрами же полета птица следит сама, ежесекундно опрашивая датчики положения крыльев и акселерометры. Махать крыльями птицу заставляет бесщеточный электромотор, приводящий в движение кривошипно-шатунный механизм. Специальные сервоприводы в нужный момент отклоняют задние части крыльев, изменяя угол атаки.

Важно

Таким же способом приводится в движение голова и хвостовое оперение, выполняющее функцию руля высоты и направления. Главной задачей для инженеров было согласовать движение сервоприводов с фазой движения крыла: при каждом взмахе угол атаки должен поменяться с минимального до максимального.

Напичканная электроникой и механизмами птица получилась легкой: при размахе крыльев в два метра она весит менее полукилограмма.

Работает робот от аккумулятора, напряжение бортовой сети электрочайки – 7,4 В. Технические решения, которые удалось воплотить при конструировании крыльев, ученые намерены применить при создании отклоняемых лопаток подводных турбин.

Робот-большая собака

Детище Boston Dynamics – Big Dog – по праву считается самым совершенным «четвероногим» роботом современности. Интересно отметить, что Big Dog популярен не только в кругах ученых и военных, но и среди обычных интернет-пользователей. В 2008 году видеоролик с демонстрацией возможностей Big Dog стал настоящим хитом.

Недавно инженеры Boston Dynamics получили от DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, Агентство передовых оборонных исследовательских проектов) и Военно-морского флота США задание разработать новую версию робота Big Dog – Legged Squad Support System (LS3), который станет «сильнее», быстрее и «выносливее» своего предшественника. Для этих целей планируется выделить 32 миллиона долларов.

Робот Big Dog способен переносить груз весом 136 кг на расстояние 20 км со скоростью 6 км/ч. Управление устройством осуществляется посредством пульта дистанционного управления.

Для сравнения, LS3 сможет осуществлять транспортировку груза весом 160 на расстояние 32 км. Кроме того, модель планируется оснащать набором камер и модулем GPS.

С помощью этих нововведений робот сможет в автоматическом режиме следовать за солдатами.

Помимо усовершенствования показателей грузоподъемности и скорости передвижения робота, ученые Boston Dynamics намерены научить Legged Squad Support System перепрыгивать через препятствия.

И в заключении предлагаем вам посмотреть забавный видеоклип на песню РОБОТЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ ХОБОТЫ в исполнении Семёна Фролова

[media=http://www.youtube.com/watch?v=Pn_u3ipKq6Y]

Описание взятое из youtube

Уникальное звучание: битбокс+Народный хор+балалайка Контрабас+аккордеон и Документальные кадры самых страшных и смешных роботов современности!!!
Битбокс: Иван Дулишкин
Народный хор: Виолетта Субботина, Кристина Иноземцева, Евгения Евсеева
Балалайка Контрабас: Диман
Режиссёр, исполнитель, монтаж: Семён Фролов

Источник: http://onona.su/

Источник: https://onona.su/979-terminator-blizok.html

10 невероятных изобретений, созданных благодаря растениям и животным

С самого момента нашего появления мы не устаём удивляться изобретениям природы. Тысячи лет назад наши предки учились у хищников подкрадываться и охотиться. Но и сейчас, несмотря на все наши технологии, природа не утратила свою привлекательность. 

Многие изобретения появились благодаря тому, что мы подсмотрели в растительном и животном мире.

1. Приспособление намибийского жука для сбора воды

Африканская пустыня Намиб не избалована дождями. Земля здесь раскалена до предела, однако каждое утро на песчаные дюны милосердно опускаются лёгкие клубы тумана. Для намибийского жука это идеальные условия существования.

Капли воды из тумана собираются на надкрыльях жука и по желобкам, покрытым водоотталкивающим составом, стекают к его голове. Надкрылья усеяны маленькими гидрофильными выпуклостями. По мере накопления влаги капли становятся больше и, в конце концов, соскальзывают в сторону рта жука, который утоляет ими свою жажду.

Инженеры из Массачусетского технологического института позаимствовали эту конструкцию, чтобы создать материал, способный собирать воду из воздуха. Вещество, созданное из стекла и пластика и усеянное крошечными выпуклостями, очень похоже на губку.

Совет

Оно является простым и дёшевым в изготовлении – нужно всего лишь нанести гидрофильные выпуклости на листы из водоотталкивающих материалов. Если этим веществом покрыть туристическую палатку, то можно будет каждое утро набирать дневной запас воды.

Читайте также:  Умные кроссовки от xiaomi объединяют науку и спорт

Кроме того, благодаря инфракрасным отражателям на своих надкрыльях намибийский жук обладает высокой устойчивостью к жаре. Это может помочь в областях, которые нуждаются в термостойком оборудовании – таких, как проектирование ракет, например.

2. Живые микророботы-миноги

Несомненно, работа врачей была бы намного проще, если бы они могли проникнуть внутрь тела пациента и определить точную причину боли или болезни. Компьютерные технологии обычно дают зернистые изображения с низким разрешением, в то время как аппараты для МРТ являются громоздкими и дорогими.

Изобретение небольших роботов, способных путешествовать по телу вместе с кровью, решило бы многие проблемы медиков. «Киберплазма» – это робот, который в некотором смысле является «живым».

Киберплазма оснащена сенсорами, взятыми из реальных клеток млекопитающих; она реагирует на химические вещества и свет так же, как и живой организм. Помимо комплекта сенсоров света и запаха, которые подпитываются глюкозой, миниатюрный робот также оснащён электронной нервной системой. Она преобразовывает раздражающие воздействия в электрические сигналы, фактически выполняя функции мозга.

Киберплазма смоделирована по образцу миног. Это рыба-паразит длинной трубкообразной формы. Она обладает простой нервной системой, которую легко сымитировать и встроить в робота. Со временем робот-минога может быть использован для путешествий внутри человеческого тела в поисках опухолей, тромбов или химических веществ.

3. Робот-рука, созданный по образцу слоновьего хобота

Хобот слона состоит из 40 000 мышц, и он такой же проворный, как и человеческие руки. Им одинаково удобно собирать яблоки с ветки и выдергивать деревья вместе с корнем.

Эта универсальная «конструкция» вдохновила учёных на создание роботизированной руки.

Немецкая компания “Festo” разработала “Bionic Handling Assistant” («Бионическую руку-помощник») – конечность, которая объединила ловкость человеческих рук с возможностями механики.

Имеющий четыре металлических когтя, робот обучается так же, как и человек – методом проб и ошибок. Пытаясь достать и захватить объекты, он начинает «понимать», какие мышцы ему нужно задействовать. Робот способен воспроизводить движение, которое он запомнил, путём корректировки давления в трубках, вмонтированных в его искусственные мышцы.

Хобот изготовлен из полиамида; структура этого материала достаточно прочна, чтобы поднимать тяжёлые веса, и в то же время достаточно гибкая, чтобы выполнять такие тонкие процедуры, как сбор яиц. Робот пригодится на производствах, в лабораториях и больницах, где он сможет выполнять работу, предназначенную для человеческих рук.

4. Сверхскоростные поезда, зимородки и совы

Когда сверхскоростные японские «поезда-пули» выскакивают из туннеля, они, благодаря форме своего носа, издают оглушительный хлопок. На высоких скоростях поезд создаёт перед собой стену из сжатого воздуха, которая препятствует его движению и увеличивает расход топлива.

Решение данной проблемы подсказали птицы.

Зимородок может похвастаться обтекаемым клювом, который очень практичен для рыбалки. Благодаря заострённой форме своего носа, птица способна погружать его в воду без всплесков. Вода, вместо того чтобы создать препятствие для клюва, расступается перед ним.

Обратите внимание

Эйджи Накатсу, инженер и орнитолог, поменял закруглённый нос сверхскоростного поезда на форму, которая имитирует клюв зимородка. Теперь поезд, развивающий скорость до 300 километров в час, испытывает меньшее сопротивление воздуха и потребляет меньше энергии.

Кроме того, он кое-что взял и от совы, что позволило понизить уровень шума. Конструкция носа похожа на совиные крылья, которые настолько бесшумны, что их не слышат даже мыши.

5. Мягкотелый робот-осьминог

Кто сказал, что роботы должны быть твёрдыми и металлическими? Команда исследователей из Италии обнаружила преимущества мягкого тела осьминога. Обладающий способностью плавать, удерживать предметы и ползать, робот-осьминог использует намного меньше вычислительных мощностей для своего функционирования.

В отличие от твердотельных машин, которые совершают геометрически правильные движения, роботы-осьминоги способны плавно сжиматься и скручиваться. У них нет жёстких конечностей и неподвижных соединений, и это является большим преимуществом.

Роботам, смоделированным на основе жёсткого каркаса, требуются сложные программы и механизмы, которые не позволят им столкнуться с другими объектами. Их движения могут представлять опасность для окружающих людей.

Мягкие роботы намного безопаснее. Они могут скручиваться, принимая новую форму, и хорошо приспосабливаются к окружающей обстановке. Гибкое тело позволяет использовать их при проведении спасательных операций и прочих работ без предварительной перенастройки программы.

6. Розы-киборги

Знаете ли вы, что розы могут быть электропроводными?

Магнусу Берггрену и его команде исследователей из Швеции удалось этого добиться, вживив в растения микроскопические провода. После замачивания розы в органическом полимерном растворе с её стебля сняли кожицу и обнаружили, что он пронизан тонкими полимерными «проводами». Позже оказалось, что они электропроводны.

Этот метод предоставил учёным возможность контролировать физиологию роз, например, не позволять им расцветать накануне заморозков или не давать засохнуть раньше времени. Это усовершенствование не коснулось плодов и семян.

Так как постоянные вмешательства способны негативно повлиять на экосистему, это изобретение может быть легко включено или выключено.

7. Противомикробные катетеры из акулы

Акулья кожа, благодаря своей гладкости и долговечности, пригодна для изготовления самых разных вещей, от купальников до обуви. Но вот катетеры из неё стали полной неожиданностью.

В каждой больнице борются с микробами. Не секрет, что при таком большом потоке людей, которые не только передвигаются внутри больницы, но и приходят с улицы, на поверхностях могут легко осаждаться микробы, распространяющие болезни от одного пациента к другому.

Инженер Тони Бреннан обнаружил, что нет ничего чище, чем акулья кожа. Её поверхность усеяна крошечными зубчиками, которые оберегают тела акул от прилипания к ним слизи, водорослей и моллюсков. К счастью, акулья кожа оказалась способной защитить и от многих болезнетворных бактерий вроде кишечной палочки.

“Sharklet” – это компания, которая использует данное свойство. Она продолжает работать над его применением. Их следующим шагом должно стать изобретение катетеров из акульей кожи, которые могли бы помочь предотвратить занесение инфекций.

8. Способные к гибернации организмы помогают хранить вакцины, ДНК и стволовые клетки

Благодаря гибернации (глубокий сон с многократным замедлением обмена веществ), некоторые растения способны к «воскрешению». Пустынный мох, который высыхает при высоких температурах, кажется мёртвым в течение многих лет и даже десятилетий. Но как только возвращаются дожди, растение снова начинает пышно расти и зеленеть.

Тихоходки, микроскопические беспозвоночные, также являются одними из самых жизнестойких организмов на Земле. Они побывали в космосе, их подвергали воздействию экстремальных температур (от нуля до 150 градусов по Цельсию), обрабатывали радиацией и держали годы без воды.

В ответ на это тихоходки начинали сохнуть. Но затем, как только окружающие условия снова становились благоприятными, они пробуждались. Артемии, нематоды, пекарские дрожжи – это лишь немногие примеры живых существ, способных к гибернации.

Важно

При неблагоприятных условиях вода в этих организмах просто заменяется сахаром. По мере того, как сахар застывает и превращается в кристаллы, организмы входят в состояние анабиоза. Конечно, для человека этот метод смертелен, но от него есть польза и для нас: вакцины, ДНК и стволовые клетки теперь могут быть сохранены в течение более длительного периода времени.

Каждый год два миллиона детей умирают от болезней, которые можно легко предотвратить. Вакцины быстро погибают в условиях жаркого климата, но этот сахарный консервант в виде микроскопических кристалликов внутри вакцин продлевает их срок годности до нескольких лет.

9. Робот, передвигающийся по воде, как водомерка

Водомерки могут ходить по воде благодаря «коже», которая покрывает поверхность жидкости. Это явление известно как поверхностное натяжение (прилипание однородных молекул друг к другу).

Недавно инженеры создали прыгающего по воде робота. Этот робот мягкотелый и весит всего 68 миллиграммов. Ранее уже были созданы роботы, способные ходить по воде, но этот является уникальным именно потому, что он не ходит, а прыгает по поверхности, не погружаясь в неё.

Исследователи сумели его сделать благодаря наблюдениям за водомерками. Эти насекомые ускоряют движение своих ног постепенно, не отрываясь от воды до самого последнего момента. Они отталкиваются с силой, не превышающей силу поверхностного натяжения.

Робот, «позаимствовавший» эту тактику, постепенно наращивает усилия для прыжка, но не выходит за пределы прочности водяной «кожи». Он имитирует движение ног блохи и способен прыгать на расстояние, равное 14 сантиметрам. Этот миниатюрный робот может оказаться полезным для сбора информации и при аварийно-спасательных работах.

10. Глаз лобстера – лучший рентген

С рентгеновским излучением трудно работать, именно поэтому размеры рентген-аппаратов в аэропортах являются такими огромными. Но недавно учёным удалось создать изобретение по образцу глаз лобстеров, которые обладают характеристиками намного лучшими, чем рентген.

Глаза лобстера воспринимают свет путём отражения. Они покрыты квадратами, похожими на плоские зеркала, которые отражают свет под точными углами для формирования изображений с любого направления. Такая конструкция оказалась полезной для астрономов, которым нужны телескопы, улавливающие наличие рентгеновских лучей в определённых областях космоса.

Ракообразные вдохновили учёных и на создание других изобретений, таких как микрочипы и рентгеновский аппарат «Глаз лобстера». Этим «фонариком» можно просветить стальную стену толщиной до 8 сантиметров.

Совет

Когда устройство посылает сквозь стену поток маломощных рентгеновских лучей, часть из них отражается от находящихся за ней объектов. Эти сигналы попадают в трубки и создают изображение – так же, как это делают глаза лобстеров.

Данное изобретение может оказаться полезным при поиске украденных или нелегально перевозимых предметов.

Источник

Мирослава созерцатель

  • Активность: 59k
  • Пол: Женщина

Мирослава созерцатель

Источник: https://interesnosti.com/1070745207285221644/10-neveroyatnyh-izobretenij-sozdannyh-blagodarya-rasteniyam-i-zhivotnym/

Природная инженерия

И первым делом мы отправляемся в конец 20 века, в лабораторию австралийской компании Speedo. Здесь работают над созданием ткани, имитирующей кожу акулы.

Хотя акулья кожа, на первый взгляд, и выглядит гладкой, как один полноценный материал, на деле она покрыта огромным количеством мельчайших чешуек (кожных зубчиков), которые снижают трение о воду, предотвращая появление вокруг неё турбулентных вихревых потоков.

Благодаря этому рыба массой более тонны свободно «скользит» в воде, практически не встречая сопротивления среды.

https://www.youtube.com/watch?v=QgVbXvQwQ3Q

На основании своих исследований в 2000 году Speedo начинает выпуск новых плавательных костюмов Fastskin.

Их поверхность оснащена тысячами искусственных чешуек, что даёт спортсменам существенные преимущества – общее сопротивление движению сокращается на 7,5% (по сравнению с лучшими на тот момент образцами), благодаря чему пропорционально возрастает скорость движения, а время, необходимое для преодоления стометровки, сокращается в среднем на 1,5 секунды (гигантские, по спортивным меркам, цифры).

skeeze / pixabay

Кожа акулы покрыта так называемой плакоидной чешуёй (от греческих слов «плакос» – пластинка, плоскость и «эйдос» – форма, вид). Каждая такая чешуйка представляет собой подкожную пластинку, зубцом выходящую через кожу наружу.

Акулья чешуя является чрезвычайно прочной, поэтому в давние времена она использовалась для шлифовки металлов, камней, дерева и мрамора. Из неё же изготавливались и первые напильники.

В наше же время благодаря своим свойствам акулья кожа послужила основой для создания сверхтехнологичных плавательных костюмов.

Но ещё более красноречивыми становятся результаты Сиднейской олимпиады 2000 года. Спортсмены, отдавшие предпочтение революционным костюмам, завоевали в общей сложности 83% от всех разыгранных в плавании медалей и установили 12 мировых и 22 олимпийских рекорда!

Достижения Speedo, конечно, не остались незамеченными, и к изучению свойств акульей кожи подключились другие компании, причём далеко не только спортивные.

Обратите внимание

Она стала основой для разработки энергосберегающего покрытия для авиалайнеров, теплоходов и лопастей ветряных электростанций.

Немецкие учёные подсчитали, что если покрыть самолёты и морские суда краской с аналогичным свойством, снижающей сопротивление потоку, то человечество сможет экономить до 4,5 млн тонн топлива на полётах и около 2 тысяч тонн топлива в год на морских рейсах.

Читайте также:  Российский банк систематизирует обращения клиентов при помощи искусственного интеллекта

Но и это ещё не всё. Работая над повышением эффективности краски для кораблей ВМФ, которая бы предотвращала обрастание корпусов ракушками, инженер Тони Бреннан в 2003 году обнаружил ещё одну особенность акульей кожи.

Выяснилось, что уже упомянутые чешуйки благодаря своей форме не только снижают сопротивление окружающей среды, но и предотвращают прилипание слизи, водорослей и моллюсков, являясь одним из самых чистых в природе материалов. На коже акулы даже не размножаются бактерии, хотя она не покрыта никакой бактерицидной смазкой.

Кожа не убивает бактерии – их просто на ней нет. Исследования Бреннана привели компанию Sharklet к коммерческому использованию антибактериальных свойств акульей кожи. Фирма воспроизвела такой же узор на защитной антибактериальной плёнке.

В итоге технология Sharklet стала первой, которая подавляет рост бактерий без использования токсичных веществ. Сейчас эту технологию используют для изготовления пластикового обёрточного материала для медицинских катетеров.

Следующая точка нашего путешествия – это Япония, куда мы отправляемся, чтобы понаблюдать за работой инженера, а по совместительству и орнитолога-любителя Эйдзи Накацу. Задача, над которой он работает – форма носа сверхскоростного пассажирского поезда.

В 1964 году при создании первых японских сверхскоростных поездов, развивающих скорость в 190 километров в час, для головы поезда анализировались различные обтекаемые формы. И здесь обнаружилась серьёзная проблема: при выезде из тоннеля возникал неприятный акустический эффект в виде громкого как взрыв хлопка.

Важно

Это было связано с тем, что на высокой скорости в ограниченном пространстве тоннеля поезд создавал перед собой стену из сжатого воздуха, которая замедляла поезд и увеличивала расход топлива. Когда эта стена «ударялась» о воздух за пределами тоннеля, возникал громкий звук, а поезд испытывал колоссальное давление.

Пассажиры жаловались на неуловимое ощущение того, что поезд сплющивается. Будучи орнитологом, Накацу обратил внимание на строение клюва зимородка. Эта птица имеет достаточно длинный и широкий как нож клюв, который при ловле рыбы позволяет погружаться в воду без всплесков и волн.

Накацу поэкспериментировал с различными конфигурациями лобовой части поезда и пришёл к выводу, что именно форма клюва зимородка является наиболее подходящей, практически идеальной.

Так что сегодня японские высокоскоростные поезда имеют длинную, похожую на птичий клюв лобовую часть, которая помогает им тихо и спокойно выезжать из тоннелей. К тому же реконструированные таким образом поезда стали ездить на 10% быстрее, а расход топлива у них снизился на 15% по сравнению с предшественниками.

Sukhoi37 /commons.wikimedia

Sanjeev Jassal / commons.wikimedia

Ну а теперь наш путь лежит в гости к морскому биологу, специалисту по гидродинамике Фрэнку Фишу, наблюдающему за тем, с какой невероятной лёгкостью 40-тонный горбатый кит перемещается в воде.

Фиш обращает внимание на особую форму грудных плавников кита, передний край которых имеет на своей поверхности бугорки размером с небольшой мяч.

Исследования, проведённые Фишем, показывают что бугры не только не создают гидродинамического сопротивления, но и наоборот – помогают киту разрезать воду и с лёгкостью передвигаться в океане.

Испытания четырёхметрового макета плавника в аэродинамической трубе показали, что бугорки расположены не хаотично, а в порядке, позволяющем при движении разделять воду на несколько потоков, подобно движению расчёски по волосам.

Совет

Причём такой эффект, как выяснилось, наблюдается не только в воде, но и в воздухе. Добавив несколько рядов подобных бугорков на лопасти турбин вертолётов и ветряных мельниц, инженеры смогли увеличить их мощность, при этом уменьшив сопротивление и уровень шума. Сам же Фиш сконструировал лопасти с бугорками для вентиляторов, которые разрезают воздух на 20% эффективнее обычных, и создал компанию Whalepower, занимающуюся разработкой и производством ветрогенераторов.

Whit Welles / commons.wikimedia

WhalePower Corporation

Разгадать секрет нашего следующего героя – геккона – люди безуспешно пытались на протяжении нескольких тысячелетий. Эти небольшие ящерицы способны удерживаться практически на любой поверхности. Вес тела животного удерживает даже одна лапа, при этом поверхность может быть очень гладкой. Понять принцип закрепления лапы ящерицы хотел ещё Аристотель, интересовались этим и средневековые учёные.

За прошедшее время выдвигалось три более-менее логичных версии «сверхчеловеческих» возможностей ящерицы. Наиболее естественным объяснением учёным казалось наличие на пальцах геккона многочисленных мелких присосок.

Правда, после изучения лапы под микроскопом выяснилось, что никаких присосок на пальцах нет (кстати, миф об их наличии живёт по сей день). Кроме того, во время экспериментов геккон без труда «приставал» к поверхности даже в условиях вакуума, а в вакууме, как известно, присоски не работают.

Вторым правдоподобным объяснением казалась электростатика. Однако, создав условия, при которых заряда на лапах не могло быть в принципе, отказались и от этой теории, ведь геккон продолжал уверенно держаться на поверхности. Третья версия предполагала сцепление лап геккона с шероховатостями и неровностями поверхности.

Однако, как выяснилось, геккон способен двигаться даже по потолку из полированного стекла, после чего исследователи отказались и от этого объяснения.

Разгадать секрет геккона удалось лишь после создания современного электронного микроскопа, с помощью которого лапу ящерицы изучили во всех деталях.

Как оказалось, его пальцы покрыты чрезвычайно тонкими волосками, длина которых составляет около сотни микрометров (две толщины человеческого волоса).

Концентрация щетинок на единицу площади поверхности лапы невероятно высока – до 14 000 волосков на 1 мм2 или около 1,5 миллионов на 1 см2. Каждая щетинка, в свою очередь, делится на конце на 400-1000 ещё более мелких волокон.

Обратите внимание

Каждое ответвление заканчивается на конце треугольной лопаточкой – невероятно крохотной, шириной всего 0,2 микрометра (то есть две десятитысячных миллиметра). Другими словами, каждая лапка геккона площадью контакта чуть больше 1 см2 может соприкасаться с поверхностью двумя миллиардами окончаний!

Skitterphoto / pixabay

Концентрация щетинок на единицу площади поверхности лапы геккона невероятно высока – до 14 000 волосков на 1 мм2 или около 1,5 миллионов на 1 см2.

При таких микроскопических размерах в действие вступали уже силы межмолекулярного взаимодействия.

Это так называемые силы Ван-дер-Ваальса, названные так в честь открывшего их в 1869 году нидерландского физика, лауреата Нобелевской премии.

На определённом расстоянии между молекулами силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга, и образуется устойчивая система. Именно такую систему и составляет лапа геккона с поверхностью, с которой она соприкасается.

Учёные выяснили, что сила сцепления лапы геккона составляет 10 ньютонов на 1 см2, что соответствует 1 кг веса. Такое сцепление возможно лишь для гладких поверхностей, где задействованы практически все волокна на лапах животного.

Если речь идёт о поверхностях, часто встречающихся в местах обитания гекконов – скалы, деревья и т.п.

, то здесь задействована лишь часть волокон (в силу большого числа неровностей на этих поверхностях), но и этого вполне достаточно для удержания животного на месте.

Прикрепившаяся к какому-либо материалу щетинка может без труда открепиться, если угол между волокном и поверхностью составит более 30°. Поэтому при движении, изменяя угол соприкосновения лапы и поверхности, геккон без труда закрепляет и открепляет свои лапы. Затраты энергии на этот процесс минимальны.

Важно

С тех пор, как механизм работы лапок геккона стал понятен, учёные и инженеры приступили к реализации своих многочисленных идей на эту тему. Так, агентство DARPA создало альпинистское оборудование, позволяющее человеку с массой 122 кг (масса тела + полезная нагрузка) взбираться на стеклянную отвесную стену.

В NASA разработали специальное крепление, которое позволяет крепить грузы к поверхностям при помощи специальной «липучки». Специалисты из Пенсильванского университета разработали новый тип высокоточного захвата, который можно использовать на производстве для работы с мелкими деталями.

Но большинство исследователей занялось созданием наиболее очевидной вещи – суперклея. Самыми успешными здесь пока оказались работы исследователей из Массачусетского университета, которые создали сверхлипкую ткань под названием Geckskin. Образец этого материала размером 10х10 см выдержал усилие в 3000 Н, а это эквивалентно 300 килограммам.

Эта ткань надёжно прикрепляется даже к гладкому стеклу, при этом её можно снять без больших усилий и спокойно использовать много раз.

Les Chatfield / flickr

Joshlaymon / commons.wikimedia

Голова дятла отлично поглощает удары.

По данным исследования, проведённого китайскими учёными, 99,7% всей энергии от ударных нагрузок равномерно распределяется по телу, и лишь 0,3% этой энергии приходится на мозг.

Происходит это благодаря сразу нескольким особенностям строения тела дятла. Скопировав их, инженеры создали аппарат, способный надёжно защитить чёрный ящик в самолёте от разрушения в случае аварии.

Ну а мы, между тем, перемещаемся в Германию, чтобы вместе с инженерами компании Festo восхититься ещё одним чудом природной инженерии – хоботом слона. Удивительно, но он состоит из более чем 40 000 мышц, что позволяет ему двигаться в любом направлении и хватать даже мельчайшие предметы, вплоть до тоненькой шпильки или орешка.

Кстати: во всём человеческом теле содержится только 640 мышц. Компания Festo разрабатывает современную сверхманёвренную роботизированную руку Bionic Handling Assistant, взяв хобот слона в качестве её прообраза. Роль позвоночника исполнили пластиковые трубки, способные менять размер при помощи давления сжатого воздуха.

Совет

Кроме того, для лучшего хвата предмета роботу добавили четыре «пальца» и стали обучать его управлять мышцами «хобота» из полиамида. Структура этого материала достаточно прочна, чтобы поднимать тяжести, и при этом достаточно гибкая, чтобы выполнять такие тонкие процедуры, как сбор яиц.

Пытаясь достать и захватить объекты, робот обучается, постепенно начиная «понимать», какие мышцы ему нужно задействовать. Впоследствии он способен воспроизводить движение, которое запомнил, корректируя давление в трубках, вмонтированных в его искусственные мышцы.

Такой робот может быть использован на производствах, в лабораториях и больницах, где он способен выполнять работу, предназначенную для человеческих рук.

commons.wikimedia

Одной из областей, которая заимствует природные находки наиболее часто, считается архитектура. Одним из символов архитектурной бионики является так называемый «Лондонский огурец» – 40-этажный небоскрёб, созданный по проекту знаменитого архитектора Нормана Фостера.

В конце нашего путешествия мы заглянем в мастерские компании Mercedes-Benz, где специально для симпозиума инноваций DaimlerChrysler в Вашингтоне инженеры разрабатывают экспериментальный автомобиль с крайне низким коэффициентом аэродинамического сопротивления.

В поисках подходящих идей они целенаправленно обращаются к природе с целью найти в ней подходящего кандидата, который бы натолкнул их на способы повышения аэродинамической эффективности.

Поиски приводят инженеров к жёлтому пятнистому кузовку – рыбке, проживающей в тропических водах и имеющей, несмотря на угловатость собственного тела, отличные гидродинамические свойства. Согласно расчётам инженеров Mercedes-Benz, коэффициент аэродинамического сопротивления этой рыбы составляет 0.06.

Для сравнения – аналогичный показатель у Mercedes-Benz CLA – одного из наиболее технически совершенных автомобилей современности – почти в четыре раза выше – 0,22.

NatiSythen / commons.wikimedia

Norbert Potensky / commons.wikimedia

Обратите внимание

Автомобиль Mercedes-Benz Bionic, имеющий крайне низкий коэффициент аэродинамического сопротивления, и его природный прообраз – маленькая тропическая рыбка.

Опираясь на полученные экспериментальным путём данные, инженеры разработали полноразмерный бионический автомобиль Mercedes-Benz Bionic длиной в 4,24 метра, кузов которого почти полностью копирует форму тела рыбки.

И хотя коэффициент аэродинамического сопротивления заметно возрос по сравнению с природным прототипом, всё равно он остался очень впечатляющим – 0,19.

При этом автомобиль вмещает четырёх человек и их багаж, а с точки зрения безопасности, комфорта и повседневной практичности соответствует качеству, характерному остальным автомобилям Mercedes-Benz.

Будучи чисто экспериментальным автомобилем, Bionic никогда не был запущен в серийное производство. Поэтому в настоящее время этот концепт-кар можно найти только в музее Mercedes-Benz.

Фото на обложке статьи: Lubos Chlubny / 123rf.com

Источник: http://erazvitie.org/article/prirodnaja_inzhenerija

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector