Роботы-оригами – оригинальное решение инженеров!

Космическое оригами

Но обо всём по порядку. История оригами насчитывает уже более тысячи лет. По всей видимости, истоки этого искусства лежат в Древнем Китае, где, собственно, и была изобретена бумага.

Но наибольшее развитие оно получило в Японии, став неотъемлемой частью культуры этой страны. Тем не менее, независимые традиции создания бумажных фигурок, пусть и не столь развитые, складывались и в других странах, например, в том же Китае, Корее, Германии и Испании.

Достаточно долгое время владение техникой оригами считалось признаком хорошего тона у представителей высших сословий – бумага тогда была дорогим товаром, поэтому умение создавать из неё необычные фигурки выдавало в мастере его принадлежность к обеспеченным и влиятельным людям. Кроме того, оригами часто использовалось в религиозных обрядах и всевозможных церемониях.

Обратите внимание

Большой прорыв в развитии оригами в начале XIX века совершает немецкий педагог и теоретик дошкольного образования Фридрих Фрёбель, предложив это занятие в качестве обучающего в детских садах для развития детской моторики.

Но самым заметным шагом в популяризации этого искусства и его распространения по всему миру становится создание в середине XX века японским мастером Акирой Ёсидзавой «азбуки оригами» – единой системы универсальных знаков, позволившей записывать схемы создания любых фигур и быстрее передавать опыт мастеров начинающим

Классическое оригами предписывает использование одного листа бумаги без применения клея и ножниц. Однако со временем появилось и достаточно много альтернативных направлений: например, в киригами лист бумаги можно разрезать, а в модульном оригами вначале собираются отдельные фрагменты, соединяемые потом в композицию, которая может быть практически любого размера.

Одним из самых выдающихся мастеров оригами считается француз Эрик Жуазель.

Он специализировался на так называемом «методе влажного складывания» и все свои изящные скульптуры создавал исключительно с помощью бумаги и воды, не прибегая ни к клею, ни к ножницам.

Работы Жуазеля находятся в частных коллекциях, а также выставляются в музеях, в том числе в Лувре. Цены на его фигурки достигают десятков тысяч долларов.
На фото: созданный Жуазелем «Оркестр гномов».  

Знание техники складывания оригами помогает создавать компактные вещи и складные конструкции, поэтому тот момент, когда инженеры и изобретатели обратят на древнее восточное искусство своё внимание, был лишь вопросом времени. Считается, что одним из первых, кто, вероятно, сделал это, был Карл Эльзенер.

В 1891 году, ориентируясь на один из главных принципов оригами – размещение большого в малом – он придумал простую и практичную конструкцию складного ножа, внутри которого прятались лезвие, шило, консервный нож и отвёртка. Этот нож был взят на вооружение швейцарской армией и получил соответствующее название.

Сегодня примеров использования элементов оригами в промышленности достаточно много. Самый простой из них – это всевозможные картонные упаковочные коробки. Зачастую они создаются из нескольких элементов и скрепляются клеем или скобами.

Важно

Стоимость коробок невысока, однако с учётом того, в каком объёме они используются, экономия даже на одной скрепке или секунде сборки в конечном счёте выливается в гигантские цифры.

Поэтому компании, занимающиеся производством упаковки или её использованием в больших объёмах, вкладывают немалые средства в её совершенствование. К примеру, лапша быстрого приготовления обычно продаётся в контейнерах, изготовленных из склеенных вместе трёх-четырёх листов бумаги.

Однако мастер оригами Toмоко Фусэ не так давно получил в США патент на изобретённый им метод сворачивания бумаги в цилиндр, имеющий дно – из одного листа и без применения склеивающих или скрепляющих материалов.

А студенты-дизайнеры Генри Ван и Крис Курро из Инженерной школы Альберта Неркена модифицировали выкройку обычной картонной коробки. Их коробка собирается без использования клея, на её создание уходит на 15-20% меньше картона, а процесс сборки занимает в несколько раз меньше времени по сравнению с обычной тарой.

Самой известной и распространённой инженерной находкой оригами стала схема Миура-ори. Японский астрофизик Корё Миура придумал её в 1970 году, предложив использовать схему складывания, основанную на принципах жёсткого оригами, где складки рассматриваются как петли, соединяющие две плоские твёрдые поверхности.

В отличие от обычных методов, складки в схеме Миура-ори расположены не чётко вертикально и горизонтально, а наклонены друг к другу под углами 84 и 96 градусов. Материал, сложенный по данной модели, очень легко разворачивается – для этого нужно всего лишь потянуть за два противоположных угла конструкции.

Толщина сложенной модели Миура-ори зависит только от толщины используемого материала. Вначале модель использовалась для складывания больших бумажных документов и карт местности. Сложенная таким образом карта представляет собой плоскую фигуру. Отсутствие многослойных складок уменьшает нагрузку на бумагу и позволяет свернуть или развернуть её одним движением.

Совет

Настоящий прорыв для Миура-ори происходит в 1995 году, когда это изобретение используется для разворачивания в космосе солнечных батарей японского спутника Space Flight Unit. Метод профессора Миура значительно упростил конструкцию и позволил сократить количество двигателей, необходимых для раскладывания фотоэлементов в космосе.

Впоследствии эта конструкция использовалась и в японском телескопе JamesWebb. Деталь была сложена втрое в компактную структуру, а в космосе разворачивалась в двух местах.

Демонстрация метода Миура-ори и географическая карта, сложенная по этой схеме.  

Предложенная схема положила начало целому разделу в инженерном применении жёсткого оригами. С 2005 года в Японии начали создаваться различные целевые группы по применению методов оригами в практических целях, в промышленности. Одни занимались поиском оптимального решения для складывания всевозможных жёстких устройств с шарнирным соединением.

Другие рассматривали возможность использования техники оригами в конструкции автомобиля, корпус которого более устойчив к разрушению в момент аварии, но в то же время может разрушаться определённым заданным образом, нанося меньше повреждений пассажирам.

Третьи анализировали возможность применения принципов жёсткого оригами для космического корабля, использующего в качестве движителя солнечный или электрический парус. Такие космические паруса должны иметь большую площадь, а значит необходимо отработать дешёвую, но надёжную схему их транспортировки с Земли.

Успешное развёртывание в космосе первого в мире солнечного паруса, сложенного с использованием принципов оригами, впервые произошло в 2004 году, а в 2010 году японский аппарат IKAROS впервые использовал космический парус в качестве двигателя.

Аппарат был оснащён более совершенной моделью солнечного паруса – мембраной площадью 196 квадратных метра (14 на 14 метров) и толщиной несколько микрометров. Благодаря тому, что при сворачивании использовалась техника оригами, мембрана успешно развернулась без каких-либо повреждений. Правда, сам процесс занял почти неделю.

Лабораторное тестирование схемы укладки солнечных батарей, разрабатываемой при поддержке NASA, и иллюстрация их раскрытия после вывода системы на орбиту.  

Используется oригами и при поиске оптимальной конфигурации конструкции и моделировании её поведения под действием различных нагрузок.

Обратите внимание

Так, японская корпорация «Тоё Сэйкан Кайся», крупнейший производитель тары для напитков и консервированных продуктов, использует технологию оригами в производстве жестяных банок.

Специальное тиснение позволяет придать их стенкам дополнительную прочность и тем самым сделать стенки тоньше и дешевле. В то же время, после того как банка открыта и выпита, смять её становится легче, чем обычную. А значит занимать места в мусоре она будет меньше.

Преимущества, которые могут дать оригами-технологии, быстро осознали и в Штатах. Как результат, в 2012 году на изучение оригами Национальным научным фондом США было выделено 16 млн долларов. И именно в Америке была создана одна из наиболее продвинутых специализированных компьютерных программ для оригами TreeMaker.

Её разработал американский физик, эксперт по полупроводниковым лазерам и оптоэлектронике Роберт Лэнг, с детства увлекавшийся оригами. Используя математические выкладки, учёный вывел закономерность создания моделей оригами и сформировал универсальный подход к решению задач с ними, который и положил в основу программы.

Она позволяет создать упрощённый «скелет» конструкции, затем детализирует его и формирует развёртку сгибов. Развёртка является базовой основой будущей формы, точные контуры и детали которой подбираются отдельно. Например, программа покажет основу для формирования рогов бумажного жука, но их ширину и направление нужно подбирать самостоятельно.

После того, как учёный понял, что оригами может использоваться для решения множества практических задач, он оставил работу в Силиконовой долине, полностью посвятив своё время практической стороне этого искусства.

Один из проектов, в которых Лэнг принимает участие, разворачивается в Ливерморской национальной лаборатории им. Э.Лоуренса. Речь идёт о разработке телескопа «Окуляр». Он должен находиться в 42 км от Земли и иметь диаметр главной линзы не менее ста метров.

Роберт Лэнг разработал складную систему «зонтик», разделив линзу на плоские кольца. Для транспортировки кольца складываются в компактный цилиндр, а по прибытии раскладываются до нужного размера. В результате компонент прозрачной линзы уменьшается со ста до трёх метров.

Важно

Система основана на принципах оригами и будет применяться в телескопах следующего поколения. Предварительные испытания на линзе диаметром пять метров прошли успешно. Кроме того, в 2018 году предполагается запуск новой мощной обсерватории – телескопа имени Джеймса Уэбба, который заменит устаревший «Хаббл».

Диаметр зеркала в новом телескопе составит 6,5 метров (у Хаббла – 2,4), а складываться он будет из трёх компонентов.

Также учёный был задействован в разработке оптимальной модели складывания подушки безопасности в автомобиле.

Как известно, подушка должна быть достаточно большой, чтобы защитить пассажиров, и при этом мгновенно раскрываться в момент удара.

А скорость раскрытия напрямую зависит от того, каким образом подушка сложена – по аналогии с правильным складыванием парашюта. Алгоритмы для оригами позволили найти самое оптимальное решение.

Техники оригами позволяют хорошо справляться с задачами, в которых что-то большое нужно уместить в малом объёме. Один из наиболее ярких примеров – подушки безопасности.  

Аналогично были решены проблемы размещения большого в малом в медицине. Основная задача, которую позволяет решить оригами, связана с тем, что предмет при транспортировке должен занимать мало места, а потом принимать определённую форму и в несколько раз увеличиваться в объёме.

Пример такой задачи из области медицины – это размещение внутри суженного участка органа стента, своеобразной полой трубки, искусственно расширяющей артерию, пищевод или другой орган. Сердечный стент вводится через вену, а достигнув нужного места (коронарной артерии), «разворачивается», чтобы поддержать стенки сосуда и обеспечить нормальное движение крови.

Совет

Стентирование позволяет избежать серьёзных последствий инфаркта. Для проведения такой операции необходимо, чтобы стент при транспортировке по венам занимал как можно меньший объём, а после установки разворачивался до нужных размеров. Складной вариант стента представили в 2003 году сотрудники Оксфордского университета: Зонг Ю и Каори Курибаяши.

Читайте также:  Affetto: робот-ребенок для изучения социальных функций

Стент складывается по шаблону оригами, основанному на модели, называемой «водная бомбочка», которую умеют складывать даже дети.

Cтент, разработанный в 2003 году сотрудниками Оксфордского университета Зонгом Ю и Каори Курибаяши. В сложенном состоянии стент занимает минимальный объём и легко проходит по артерии. Достигнув нужного места, он раскладывается до рабочего состояния.  

Удивительно, но принципы оригами можно применять не только к осязаемым вещам, но и к нематериальным объектам. Например, таким образом учёные пытаются манипулировать формой траектории луча. Так называемое «оптическое оригами» было разработано инженерами Калифорнийского университета Сан-Диего с целью найти новый способ уменьшения размеров оптических систем.

Исследователи взяли небольшой диск (прозрачный кристалл фторида кальция) и проделали в нём концентрические отверстия. Свет попадает в систему через внешнее кольцо. К диску применена «алмазная огранка», а также задействуется набор отражателей, которые искусственно увеличивают оптический путь.

В центре «линзы-оригами» расположен светочувствительный датчик, на который свет попадает после многократных отражений. Новая оптическая система способна заменить громоздкие комплекты линз, уменьшив исходную оптическую конструкцию приблизительно в семь раз.

После устранения учёными единственного недостатка нового объектива – маленькой глубины резкости из-за расположения апертуры вдоль края линзы, новая оптика найдёт широкое применение.

Одна из перспективных разработок на базе оригами – протезы межпозвоночных дисков, которые вставляются в разрез, после чего расширяются, превращаясь в две закруглённые конструкции, качающиеся друг на друге и имитирующие работу здорового диска.  

Обратите внимание

Новые возможности откроет человечеству и ДНК-оригами. В 2006 году американский биолог Пол Ротемунд из Калифорнийского технологического института представил своё открытие, связанное с молекулярным программированием. Учёный нашёл способ придать молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) определённую форму.

Для этого используется свойство азотистых оснований образовывать пары определённых типов с помощью водородных связей при взаимодействии цепей нуклеиновых кислот. В качестве скрепляющих агентов Ротемунд использовал короткие синтетические ДНК-нити, конфигурация которых была рассчитана с помощью компьютерной программы, а затем синтезирована в лаборатории.

Ему удалось прикрепить синтетические ДНК-нити в запрограммированных местах, а потом стянуть основную ДНК в нужную форму. Для демонстрации учёный использовал модели, сложенные из нитей ДНК в буквы, известные фигуры и даже смайлики. Такое моделирование может использоваться при разработке наноустройств.

В том же институте при использовании техники ДНК-оригами был создан функционирующий переключатель (транзистор). Он в десять раз меньше аналогичных элементов, используемых в современных электронных устройствах. В перспективе можно будет создать целый компьютер из ДНК-элементов или даже скомбинированные из живых и искусственных объектов системы.

Процесс сборки запрограммированных молекулярных форм происходит самостоятельно, на основе принципов формирования двойной спирали ДНК.

В течение нескольких лет метод ДНК-оригами совершенствовался, учёные отрабатывали его на различных трёхмерных объектах – коробках, шестерёнках и прочих вещах.

Так появился экспериментальный маленький кувшин объёмом всего 800 тысяч молекул воды.

Эта технология позволит создать носители для точной транспортировки лекарства в нужную часть органа, что повысит эффективность лекарств и снизит неблагоприятные побочные эффекты.

Важно

Полицейский бронированный щит, выполненный в технике Миура-ори. Очень компактен в сложенном состоянии, высокомобилен, раскладывается за несколько секунд и прекрасно выполняет свою основную функцию – защиту от пуль. Может укрыть за собой до трёх человек одновременно. Разработан командой учёных из частного американского Университета имени Бригама Янга.  

И это лишь только некоторые из направлений, где сегодня начинают активно использоваться оригами-технологии.

Многие из них имеют чисто бытовое назначение (например, обувь, состоящая из одного элемента и сшивающаяся всего одним швом), другие призваны решать какие-то социальные проблемы (складные оригами-палатки для бездомных), третьи позволяют сказать новое слово дизайнерам интерьеров или одежды (платье-оригами). Так что простое увлечение фигурками из бумаги сегодня может стать очень и очень перспективным занятием.

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

С помощью оригами инженеры создали сверхпрочные бумажные конструкции

Древнее декоративно-прикладное искусство оригами часто вдохновляет инженеров на создание самых разных конструкций от роботов и батарей до военных укрытий и беспилотных летательных аппаратов.

Теперь международная команда исследователей из США и Японии представила бумажные структуры, которые могут складываться для компактного хранения, а в разложенном виде они оказываются достаточно прочными, чтобы выдержать большой вес.

Евгений Филиппов из университета Иллинойса и его коллеги опирались на технику Миура-ори, которая позволяет с помощью зигзагообразных складок чрезвычайно компактно сложить лист бумаги. Это направление оригами широко используется в науке и технике, например, для доставки на орбиту солнечных батарей большой площади.

Исследователи обнаружили, что если склеить два бумажных фрагмента особой формы, то полученные жёсткие трубки складываются только строго определённым образом. Кроме того, соединяя несколько трубок в разных конфигурациях, например, составляя их по принципу застёжки-молнии, удалось собрать действительно прочные конструкции.

“Геометрия в данном деле играет важную роль, — сообщает соавтор исследования профессор Глаусио Паулино (Glaucio Paulino) из Технологического института Джорджии в пресс-релизе. — Мы соединяем две трубки вместе особым образом, чтобы получить структуру, которая является одновременно гибкой и жёсткой. Это просто бумага, но она очень крепкая”.

Трубки представляют собой изогнутые зигзагами параллелограммы. При этом даже элементы с разным углом изгиба могут стыковаться в прочные структуры, из которых можно собирать различные строительные конструкции.

“Возможность изменения функциональности в режиме реального времени является реальным преимуществом техники оригами, — добавляет Филиппов. — При наличии этих трансформируемых конструкций вы можете изменять их характеристики. Например, сделать их жёстче или мягче, в зависимости от предполагаемого использования”.

Исследователи обращают внимание, что показанные ими бумажные прототипы можно легко воспроизвести в пластике или металле. Кроме того, изобретение можно масштабировать в большую или меньшую сторону для создания микроскопических роботов и биомедицинских устройств или строительства мостов и зданий.

“Все эти идеи можно применить на нано— и микроуровне или в больших масштабах, вплоть до конструкций, которые NASA разворачивает в космосе, — добавляет Паулино. — Мы только наметили принцип, и в зависимости от ваших интересов, приложения безграничны”.

Подробные результаты исследования опубликованы в научном издании PNAS.

Источник: https://news.rambler.ru/science/31275593-s-pomoschyu-origami-inzhenery-sozdali-sverhprochnye-bumazhnye-konstruktsii/

Компьютерное оригами

24.08.2004 Боб Бруин Рубрика:Технологии

Роберт Ланг, специалист в области лазерных технологий и художник, работающий в технике оригами вот уже более трех десятилетий, не перестает удивляться тому, сколь широки возможности использования этого древнего искусства складывания фигурок из листов бумаги.

Кто-то скажет, что как форма искусства оригами уже исчерпала себя и вряд ли можно создать нечто новое. Но сам Ланг этого мнения не разделяет. По его словам, мастера оригами продолжают «покорять новые вершины красоты».

И надо сказать, аргументом в пользу такого взгляда могут служить собственные работы Ланга, например, сложенные из бумаги фигурки — коровы, рыбы, цапли, совы другие животные.

Совет

Поначалу оригами было для Ланга не более чем хобби — пока он не решил применить к конструированию поделок из бумаги те же принципы математического моделирования, которые используются в лазерной физике.

Теперь Ланг считает себя профессиональным художником.

По его словам, компьютерное оригами позволяет автоматизировать процесс определения линий сгиба и с высокой точностью воплощать в бумаге такие сложные объекты, как, скажем, фигурки насекомых с множеством ног и усиками-антеннами.

Со временем Ланг понял, что уравнения, составленные им с целью создания более реалистичных фигурок оригами, можно использовать и для решения инженерных задач, по условиям которых требуется складывать большие поверхности таким образом, чтобы они умещались в плоских контейнерах, но материал при этом не ломался на сгибах.

Сегодня, не оставляя активных занятий искусством, Ланг в должности промышленного консультанта применяет знания и опыт в области компьютерного оригами в процессе проектирования различных изделий, в том числе бытовой электроники и медицинского оборудования.

От птиц к подушкам безопасности

Компания EASi Engineering GmbH из немецкого города Альценау обратилась к Лангу с просьбой помочь в проектировании подушек безопасности для автомобилей. Подушку безопасности, предмет, как известно, объемный, требовалось разместить в миниатюрном отсеке внутри рулевого колеса.

К тому времени Ланг уже разработал алгоритмы «уплощения» многогранников. Он использовал их в компьютерной модели процесса укладки в плоский контейнер трехмерного многогранного объекта — наполняемой газом подушки безопасности.

Как утверждает Ланг, в результате компания сэкономила время и деньги, поскольку не нужно было разбивать реальные автомобили, чтобы выяснить, нормально ли функционирует подушка.

Ланг не сомневается в том, что методы оригами будут востребованы и в инженерном деле, и в дизайне, но признает, что подобная деятельность требует от человека не только математической и инженерной подготовки, но и художественных навыков.

В помощь занимающимся оригами Ланг написал компьютерную программу TreeMaker. Она рассчитана на платформу Apple Macintosh и позволяет автоматизировать проектирование фигурок оригами. Работу с ней без труда освоит даже школьник.

По словам Ланга, программа дает возможность определить, как, сгибая бумажный квадрат различными способами, получить из него целый ряд различных форм.

На экране TreeMaker пользователь делает набросок фигурки, и компьютер рассчитывает, сколько раз нужно сложить лист бумаги, чтобы получить заданную форму.

Если пользователи хотят создать более сложный объект (скажем, ту же подушку безопасности), они могут загрузить на сайте Treemaker (http://origami.kvi.

nl/programs/treemaker/) дополнительные алгоритмы. Но Ланг признается, что загрузили его программу всего-то около ста человек, а пользуются ею и того меньше — пять или десять.

Действительно, компьютерное оригами пока делает лишь первые шаги.

Плохие формы

Эрик Демэйн, 22-летний преподаватель МТИ, начал складывать фигурки из бумаги в возрасте шести лет. Со временем из этого хобби вырос интерес к изучению математических основ форм, образующихся в результате складывания.

В настоящее время Демэйн занят изучением складывающихся структур протеинов.

Он полагает, что с помощью компьютерного оригами люди научатся побеждать болезни, которые ныне считаются неизлечимыми и которые возникают под воздействием, говоря словами Демэйна, белков «с плохой укладкой».

Демэйн, удостоенный в прошлом году стипендии Фонда Макартура (эти стипендии часто именуют «грантами для гениев»), называет проблему укладки белков главной областью своих научных интересов.

Обратите внимание

Он намерен, опираясь на опыт, полученный в ходе работы над бумажными фигурками, выяснить, почему одни белки складываются в «полезные» формы, а другие — нет. В конечном итоге эти исследования могут увенчаться созданием специализированных белков, способных одолевать болезни.

Читайте также:  Nasa планирует отправить робота-хирурга в космос

Затем эти искусственные белки можно будет использовать для разложения «плохих» белков.

Аджай Ройюру, менеджер вычислительного центра IBM Research, согласен с тем, что путем исследования механизмов свертывания и складывания структур различных протеинов, возможно, удастся получить средства для борьбы с такими недугами, как болезнь Альцгеймера и образование фиброзной кисты.

По его мнению, вполне возможно, что посредством компьютерного оригами ученые смогут разгадать базовые секреты структуры протеинов.

Используя эту технологию, ученые, возможно, смогут определить, почему структуры протеинов складываются в характерные для них формы и почему им свойственны именно эти формы, а не какие-либо другие.

Ройюру считает, что для разработки программного обеспечения, позволяющего «распознавать укладки» и моделировать схемы укладок, можно использовать высокопроизводительные компьютеры.

Но решить с помощью моделирования средствами оригами такую задачу, как выявление, выражаясь его словами, «корректных» и «некорректных» укладок протеинов, будет исключительно трудно.

Для этого понадобятся компьютеры с быстродействием, равным 1 петафлоп (1000 TFLOPS), то есть в несколько раз более мощные, нежели самые совершенные суперкомпьютеры, созданные к настоящему времени. В корпорации IBM как раз и разрабатывают такой компьютер в рамках проекта Blue Gene. В IBM утверждают, что к 2005 году корпорация создаст машину, функционирующую со скоростью 360 TFLOPS. Но, по словам Ройюру, выход на петафлопный уровень будет «настоящим прорывом», и он не берется предсказать, когда будет построен такой компьютер.

Источник: https://www.osp.ru/cw/2004/30/79170

Американцами разработан робот-оригами

Рубрика: Новые технологии

Американские инженеры представили робота, самостоятельно складывающего себя из листа «бумаги». По мнению ученых, разработка может стать первой в линейке компактных роботов нового поколения.

При работе над аппаратом инженеры опирались на принципы оригами – искусства складывания трехмерных фигурок из бумажных листов. При этом бумагу заменили композитным материалом, созданным посредством лазерной сварки. Материал состоит из пяти слоев — внутреннего медного и четырех слоев полимера с памятью формы.

В неактивном виде робот являет собой пластину, к которой прикреплены два мотора и микропроцессор. При включении он начинает разогреваться, передавая тепло на полимер, который складывается по швам, впечатанным в пластину. Так, аппарат поднимается на ноги и передвигается со скоростью в 5 см/сек.

Важно

На данный процесс тратится 4 минуты.

По словам исследователей, самособирающиеся устройства могут быть использованы при космических путешествиях. Громоздкие роботы занимают слишком много места на борту, а лист бумаги не принесет никаких хлопот. Недавно другой командой инженеров были созданы миниатюрные роботы-термиты с навыками строительства в автономном режиме.

Компания Ten One Design представила NFC-метку, с помощью которой гости могут мгновенно подключиться к домашней сети, не спрашивая у владельца квартиры имя роутера и его пароль. Достаточно поднести смартфон к Wi-Fi Porter и вход будет выполнен автоматически.

Подробнее

В период с 8 по 18 января в Лас-Вегасе пройдет выставка CES 2019. В LG собираются привезти на нее ряд «умных» устройств для «умной» кухни – это посудомоечная машина, духовка, холодильника, и домашняя пивоварня. В компании отметили, что стараются создать беззаботную и расслабленную среду для приготовления пищи.

Подробнее

Команда разработчиков Standard Cyborg представила новое приложение Capture, способное создавать виртуальные 3D-модели объектов, в том числе головы человека посредством камеры Face ID. Для того, чтобы создать трехмерную модель лица, программе потребуется инфракрасный сенсор, встроенный в iPhone.

Подробнее

Компания Qualcomm представила сканер отпечатков, работающий на основе ультразвука. Папиллярный узор сканируется ультразвуковыми волнами при помощи системы 3D Sonic Sensor, которая таким образом проникает сквозь пластик, стекло и даже металлические сплавы.

Подробнее

Компания Sony решила переплюнуть популярность «нашумевшего» гибкого дисплея и оформила патент на новую технологию, подразумевающую создание прозрачного дисплея. Складной смартфон в таком случае будет использовать две матрицы: выпускающую свет с обеих сторон и ту, что улавливает свет.

Подробнее

Источник: https://www.gizmonews.ru/2014/08/09/amerikancami-razrabotan-robot-origami/

Оригами-робот поможет достать проглоченные батарейки

Оригами-робот в сложенном и собранном виде Melanie Gonick / MIT

Международная команда исследователей из Массачусетского технологического института, Шеффилдского университета и Токийского технологического института создала оригами-робота, который самостоятельно собирается после попадания в желудок и управляется магнитным полем. Об этом сообщает MIT News, работа будет представлена в конце мая на конференции ICRA 2016.

Для создания данного робота ученые использовали биосовместимый материал — высушенный кишечник свиньи, который, как правило, используется в качестве оболочки колбас и сосисок.

Для того, чтобы робот мог развернуться и передвигаться в желудке, ему необходимо быть достаточно твердым, в то время как биоматериал, наоборот, мягок.

Совет

Поэтому исследователям пришлось ограничиться относительно небольшим количеством разрезов, вдоль которых робот начинает сгибаться, что позволяет повысить его жесткость.

Робот, помещенный в ледяную капсулу Melanie Gonick / MITВ результате у создателей получился небольшой прямоугольный робот, складывающийся в форму гармошки перпендикулярно его продольной оси и имеющий загнутые уголки, которые цепляются за поверхность.

Управление роботом осуществляется с помощью встроенного в него небольшого постоянного магнита. Под воздействием внешнего электромагнитного поля, которое «дергает» робота, он осуществляет прерывистое движение.

Кроме того, так как желудок человека наполнен жидкостью, робот также использует тягу, создаваемую в воде.

«Согласно нашим подсчетам, 20 процентов движения осуществляется при помощи воды и 80 процентов с помощью прерывистого перемещения. Поэтому мы активно внедряли концепцию плавниковой конструкции, которая была реализована в виде относительно плоского дизайна», — замечает один из создателей.

Сам робот помещен в ледяную капсулу и, после ее растворения в желудке, он разворачивается. Исследователи уже испытали оригами-робота на силиконовой модели свиного желудка, который был заполнен смесью воды и лимонного сока, имитировавших в данном случае желудочный сок. Робот не только смог самостоятельно собраться, но и вытащить из желудка батарейку. 

В будущем исследователи предлагают использовать оригами-робота в медицинских целях для удаления инородных предметов из организма без хирургического вмешательства.

Ранее эти же исследователи создали оригами-робота, который также самостоятельно собирается и управляется магнитным полем. Он состоял из плоского многослойного листа поливинилхлорида, на который были нанесены разрезы лазером и установлен  неодимовый магнит.

Кристина Уласович

Источник: https://nplus1.ru/news/2016/05/13/ingestible-origami-robot

Инженеры Массачусетского технологического института разработали Primer – крошечного робота-оригами

Инженеры Массачусетского технологического института разработали робота Primer, способного принимать самые различные формы по принципу оригами. С подробностями исследования можно ознакомиться в Science Robotics.

Ядром системы выступает сам Primer. На первый взгляд это не привычный нам робот, а, скорее, просто маленький магнитный кубик, дистанционно управляемый с помощью магнитных полей.

Обратите внимание

Сам по себе он может лишь двигаться за счет покачивания и ничего сверхъестественного собой не являет.

Но стоит ему надеть экзоскелет (подобно тому, как Тони Старк надевает доспехи Железного человека, чтобы бороться со злом), как ситуация меняется кардинальным образом.

Как сообщается, для выполнения незамысловатым устройством сложных задач, таких как езда, плавание или скольжение, ученые разработали специальные экзоскелеты, каждый из которых выполнен из пластикового листа, при нагревании принимающего определенную форму за несколько секунд. Задача робота – лишь встать поверх него, далее под воздействием тепла «наряд» начинает складываться вокруг Primer, словно оригами из бумаги.

Говоря конкретнее, ученые разработали четыре каркаса: в форме лодки, планера; еще один превращает робота в колесо; последний же предназначен для «ходьбы». Крошечный робот может самостоятельно «надеть» любой из них.

 Более того, Primer может надеть даже несколько экзоскелетов одновременно, дабы получить сразу все способности.

Чтобы снять ненужную оболочку, роботу достаточно погрузиться в специальную жидкость, которая растворит «наряд».

На видео ниже показано, как Primer надевает экзоскелеты и исследует незнакомую «местность» на столе, адаптируясь к различным средам. Правда, стоит отметить, что запись процесса представлена в ускоренном режиме — технология пока что весьма медлительна.

В настоящее время исследователи работают над новыми экзоскелетами: так, они намерены научить работа-оригами преодолевать водные преграды, зарываться в песке и маскироваться.

В будущем, утверждают исследователи, подобного рода технологии позволят создавать многофункциональных роботов, которые смогут удаленно выполнять самые различные сложные задачи, например, участвовать в строительстве колоний в космосе, просто меняя экзоскелеты для выполнения разных поручений.

Важно

Кроме этого, такие роботы могут стать миниатюрными «робо-хирургами» в виде обыкновенных таблеток. Попав в ЖКТ, устройства смогут видоизмениться таким образом, чтобы взять образцы ткани или доставить в нужное место лекарственное средство.

Источники: Science Robotics, Indicator, Popmech

Источник: https://itc.ua/blogs/inzheneryi-massachusetskogo-tehnologicheskogo-instituta-razrabotali-primer-kroshechnogo-robota-origami/

Роботы-оригами: 5 серьезных и не очень проектов

В последние 3 дня о роботе из оригами, разработанном совместно MIT и Гарвардом, сообщили практически все информагентства, включая федеральные телеканалы. Но этот робот далеко не единственный из созданных в технике складывания фигурок из бумаги. «Занимательная робототехника» подобрала для вас еще несколько интересных идей использования оригами в робототехнике.

1. Робот, собирающий сам себя

Первый проект в нашем списке — собственно инфоповод последних дней — самосборный робот. Статья о проекте вышла в номере журнала Science от 8 августа, ее авторы — группа разработчиков из Гарварда и Массачусетского технологического института под руководством Сэма Фелтона (Sam Felton).

Самоскладывающийся робот. Фото Seth Kroll/Wyss Institute

Представленный робот самостоятельно складывается из плоского пластика, обретает нужную форму и начинает движение. Весь цикл сборки занимает 4 минуты и полностью автономен.

На этом видео полностью запечатлен процесс «оживания» робота из плоского листа:

Основа робота представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из бумаги, пластика и медного листа с микросхемой.

На пластиковые листы лазером заранее наносятся линии, по которым будет складываться оригами, нужный угол сгиба регулируется температурой нагрева.

 Кроме того, на плоский лист предварительно устанавливаются двигатели, батареи и необходимые электронные компоненты. Авторы отмечают, что подготовительные шаги занимают около 2 часов.

2. Оригами как основа движения робота

Номер два в нашем обзоре тоже из Гарварда. Этот робот, представленный в 2012 году, создан в виде полого цилиндра и может стягиваться и растягиваться, сгибаться и разгибаться под давлением газа.

Робот относится к семейству гибких пневматических роботов. Гибкие роботы могут менять форму тела и использоваться в труднодоступных местах.

Пневматический робот-оригами

Корпус устройства выполнен из силиконового высокоэластичного полимера и бумаги. В конструкции робота имеются полости, накачивая в которые воздух, можно менять форму и совершать движения. С помощью разработанной технологии можно создать любые формы пневматических приводов и реализовать любые виды движений.

Совет

Впечатляет мощность продемонстрированного робота — при весе в 10 грамм он поднимает груз в 1 кг — т.е. в 100 раз превышающий его собственный.

Читайте также:  Несколько странных проектов от nasa

Click To Tweet

3. Робот с колесами из оригами

Каков оптимальный размер колеса? Ответ на это вопрос дали ученые из Южной Кореи: правильное колесо само подбирает нужный размер в зависимости от поверхности и задач робота!

Оригами-колесо для робота

Чтобы робот смог проехать в узких отверстиях колесо должно быть маленьким, а чтобы выбраться из ямы или подниматься по ступенькам — эффективнее большой диаметр.

Презентационное видео проекта (непосредственная демонстрация робота на 2:00):

Техника оригами, а именно метод магического шара отлично справляется с изменением диаметра колеса. В представленной модели колесо может регулироваться в диапазоне от 5 до 12 см.

Идея трансформируемых колес не нова — так, робот, колеса которого превращаются в … ноги, был презентован на конференции ICRA 2014 в Китае.

4. Робот-сегвей из оригами

Проект номер четыре в нашем списке — робот-сегвей, победивший в конкурсе доступных обучающих роботов “The Ultra Affordable Educational Robot Project”.  Робот-сегвей, собираемый по принципу оригами, занял первое место в категории “Оборудование” и второе – в “Программном обеспечении”.

Этот робот изготавливается из плоских листов, которые собираются и оснащаются датчиками и электроникой. Робот предназначен для обучения робототехнике и программированию. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, у нее более чем серьезный разработчик – уже упоминаемый сегодня MIT.

Источник: http://edurobots.ru/2014/08/roboty-origami-5-sereznyx-i-ne-ochen-proektov/

Оригами-роботы Kamigami дополнят выбор игрушек

В полку игрушек-роботов очередное пополнение: линейку оригинальных Kamigami Robots представила группа молодых инженеров из Сан-Франциско, объединившихся в стартап Dash Robotics.

Разработанные ими конструкции призваны занять и развлечь детей с 8 лет и старше: скоростным передвижением их игрушек по дому и двору, с управлением через приложение на смартфоне или планшете.

Совместными “танцами” и другими вариантами взаимодействия роботов Kamigami между собой: если собирается группа ребят с подобными игрушками. И даже боями в стиле “кто кого”, в котором также участвуют несколько забавных роботов-насекомых.

Но, помимо развлечения, новые игрушки роботы призваны и научить детей – принести им новые знания в сфере робототехники, машиностроения, биологии. А также новые навыки: ведь каждый Kamigami поставляется в виде конструктора, собрать который предлагается самостоятельно по несложной инструкции.

В комплект входят:

  • несколько пластиковых деталей основы – шасси, которому ребенок в компании или под присмотром взрослых должен будет придать объемную форму при помощи комплектных пластиковых же заклепок;
  • электронно-механическая плата с двумя моторами, аккумулятором, микропроцессором, светодиодной подсветкой, модулем Bluetooth и несколькими датчиками (включая инфракрасный приемо-передатчик для взаимодействия роботов между собой, гироскоп и акселерометр). Плата закрепляется на шасси и подключается к шести “ножкам” робота – насекомого;
  • несколько деталей корпуса, отвечающих за внешность выбранного робота, прикрепляемых сверху на шасси и плату;
  • кабель с микро-USB разъемом для подзарядки аккумулятора игрушки (время автономной работы – 35-40 минут, подзарядка длится примерно столько же).

На выбор будущему владельцу доступны три варианта имитирующих насекомых глазастых игрушек – роботов Kamigami.

Это Мицуби (Musubi) с треугольным синим панцирем из трех частей, Инари (Inari) с почти прямоугольным красным панцирем, и Гоки (Goki) в зеленых тонах полукруглого внешнего корпуса.

За счет небольшого веса и повышенной прочности использованного в конструкциях игрушек пластика роботы Kamigami являются ударопрочными: легко выдерживают падение с высоты и боевые схватки между собой.

При этом, как отмечалось выше, игрушечными роботами-оригами можно управлять через приложение Kamigami на смартфоне или планшете – устраивая скоростные забеги, гонки, прыжки с трамплинов и боевые схватки друг с другом.
А можно просто наблюдать, как несколько роботов-насекомых взаимодействуют между собой, при помощи встроенных инфракрасных сенсоров и заложенных разработчиками программ.

По мнению создателей роботов Камигами, их игрушки могут быть интересны не только детям, но и взрослым – любителям экспериментов с электроникой. Забавного робота можно доработать, придать ему новые возможности и даже, может быть, некоторую функциональность. (Интересно, можно научить такого робота приносить газету или другие мелкие вещи?).

Что же касается возможности покупки Kamigami – одного или всех трех сразу, пока это только предзаказ. Через кампанию на Кикстартер, с ценником от $49 за любой экземпляр и от $139 за компанию из трех игрушек – роботов с разными пластиковыми панцирями. И со сроком рассылки заказов, обещанных на январь – март следующего года.

Кстати, заявленная розничная цена игрушек – роботов Kamigami при поступлении в свободную продажу составляет $69. Любопытно, по какой цене вездесущие китайцы выпустят альтернативу, если роботы-оригами окажутся востребованы?

Источник: http://ladytech.ru/origami-roboty-kamigami-dopolnyat-vybor-igrushek/

Бизнес-идея №1363. Как заработать на своем увлечении оригами?

9 Декабрь 2015       Олег Маркарьян      Главная страница » Бизнес-идеи     

Несмотря на то, что изобретателями бумаги, которой мы пользуемся каждый день, являются неугомонные китайцы, необычное искусство на основе этого материала придумали жители страны восходящего солнца – японцы. А искусство, о котором пойдет речь ниже, называется оригами, что в переводе с японского означает «сложенная бумага».

Именно японцы придумали себе увлекательное занятие – складывать из цельного листа бумаги различные фигурки. Это могут быть просто геометрические формы, а могут быть и фигурки животных, растений, техники и многое-многое другое.

Обратите внимание

Стоит зайти на любой интернет-ресурс, посвященный искусству оригами, и вы увидите, насколько многогранно и разнообразно это искусство. Чего только не придумывают мастера оригами, чтобы удивить своих коллег, родных, близких и самих себя, в конце концов.

Но самое интересное заключается в том, что почти все они занимаются оригами просто так. Для себя. Не получая никакой выгоды от этого занятия. При этом многие мастера оригами тратят большие деньги на покупку качественной бумаги и различных инструментов, необходимых в работе.

Оригами – искусство создания реальных денег из обычных листов бумаги

В связи со всем вышесказанным, сегодня мы решили рассказать о нескольких способах заработка, которые превратят любимое увлечение оригами в интересный бизнес. Причем масштабы этого бизнеса ничем не ограничены. Начать можно с малого, а куда вас все это приведет, неизвестно никому.

Итак, представляем вашему вниманию несколько интересных способов заработка на искусстве оригами. Так сказать, будем делать бумажные деньги из простых бумажных листов. Без использования магии.

Способ первый – бумажный декор на праздничных мероприятиях

Раньше любое декорирование мест проведения каких-либо мероприятий – свадеб, юбилеев, корпоративов – в основном сводилось к украшению зала (или какого-то другого места) разноцветными воздушными шарами. И цветами. Причем подобные способы декора существовали очень долгое время. Да что там говорить, шары и цветы до сих пор являются лидерами в плане украшения каких-либо мероприятий.

К счастью, все меняется. Вкусы людей становятся утонченнее, разнообразнее и интереснее. И, естественно, на рынке появляются новые необычные предложения. Абсолютным трендом последнего времени является украшение праздничных мероприятий с помощью изделий из цветной бумаги.

Конечно же, для украшения свадьбы или банкета в честь юбилея уважаемого человека никто не будет использовать декор из тетрадных листочков. Тут в ход идет дизайнерская бумага или дизайнерский картон. Конечно, такое сырье стоит значительно дороже обычной цветной бумаги. Но клиенты готовы платить за действительно красивый и презентабельный декор.

Вот вам и один из способов заработка на оригами. Придумываете серии тематических бумажных изделий – цветы, вертушки, абстрактные формы и т.д. – и предлагаете свои услуги по украшению праздников. Предлагать услуги можно любыми удобными способами – листовки, баннеры, реклама на автомобилях, социальные сети, свой сайт-визитка и т.д.

Способ второй – канал с обучающими видеороликами на Youtube

Многие, наверное, слышали, что на Youtube можно зарабатывать неплохие деньги, просто публикуя собственные ролики. С каждой тысячи просмотров в среднем можно получать около одного доллара. А учитывая тот факт, что многие ролики просматривают миллионы раз, то заработок может оказаться очень и очень приличным.

Чтобы начать зарабатывать на любимом хобби, вам понадобится камера. И все. Просто снимаете процесс создания шедевров из обычного бумажного листа, заливаете на свой канал на Youtube и следите, как растет счетчик просмотров. А вместе с ним и ваши доходы с рекламы. Вот и все.

Способ третий – платные мастер-классы по искусству оригами

Если вы «фанатеете» по складыванию причудливых фигурок из бумаги, то, поверьте, найдется не одна сотня людей, живущих в вашем городе или в его окрестностях, которые тоже захотят обучиться этому искусству.

Откройте свои платные курсы по обучению искусству оригами. Скооперируйтесь с другими мастерами из вашего города, и создайте целую школу оригами. Если вы живете в маленьком городе, и клиентов здесь не так много, можно попробовать создать онлайн-школу. Конечно же, обучать учеников удаленно будет не так просто, но зато вы получите бонус в качестве возможности работать со всем миром.

Способ четвертый – выпустите свой видеокурс по оригами

Преимущество в том, что вам нужно один раз потратить время и деньги на создание обучающего видеокурса по оригами. А потом этот курс будет приносить вам доход на протяжении долгих месяцев, а может быть, и лет.

По сути, способ похож на создание роликов для Ютуба, но здесь вы записываете последовательную серию уроков, от простых до сложных, упаковываете все это в красивую оболочку, записываете на диск и продаете всем желающим.

Способ пятый – напишите книгу по оригами

А почему бы и нет? Сейчас много книг по этому направлению. Но вы всегда можете изучить их и сделать лучше. Объемнее, интереснее, оригинальнее. Ведь всем известно, что почти все книги идентичны. Везде одни и те же журавлики, кораблики и тюльпаны. Если вы умеете складывать из бумаги что-то необычное, это может стать вашим шансом на успех.

А на этом наш обзор способов заработка на искусстве оригами подошел к концу. Теперь нужно только действовать. Желаем успехов!

Источник: http://biznesvbloge.ru/biznes-ideya-kak-zarabotat-na-origami/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector