Прыгающий робот, имитирующий возможности приматов

Прыгающий робот-паук

Большая часть недавних исследований роботов-прыжков использовала биологию в качестве вдохновения. Например, хвостовик UC Berkeley использует искусственный хвост с динозавром, который помогает контролировать его ориентацию в воздухе.

Другим прыгающим видам не так повезло, что они оснащены хвостами, и им приходится искать другие способы беспомощного беспорядка в середине прыжка и посадки лица при посадке.

Одним из самых плодовитых семейств прыгающих животных является прыгающий паук: есть что-то вроде 5000 видов по всему миру, а вместо того, чтобы строить паутины и просто сидеть, пока в них не что-то промахивается, прыгающие пауки активно охотятся за своей добычей, используя свое прекрасное видение чтобы увидеть обед, преследовать его и наброситься на него. Некоторые прыгающие пауки, такие как Phidippus audax, изображенные выше, даже украдут обед у других пауков (поведение, известное как клептопаразитизм).

Обратите внимание

Прыгающие пауки могут не создавать сети, но они все еще могут производить шелк, и им не нравится прыгать в пустоту без защитной веревки больше, чем вы. Прежде чем они прыгнут, они привязаются к себе, а затем выпустят больше шелка во время полета, так что, если они пропустят свою цель, они смогут поймать себя, а затем подняться обратно туда, откуда они начали.

Несколько лет назад биологи пристально рассмотрели систему тросов пауков и поняли, что они использовали ее для контроля, а также для безопасности: выборочно применяя напряжение к их тросу безопасности, пауки могут контролировать свой шаг и следить за тем, чтобы они приземляются правой стороной вверх.

Эта комбинация безопасности и контроля кажется довольно хорошей идеей, не так ли? Поэтому давайте научим роботов делать это тоже.

Первое, на что нужно обратить внимание, — это то, почему вы хотите использовать трос, когда что-то вроде хвоста отлично работает для стабилизации скачка.

Есть несколько причин; одна из них — физическая безопасность, которую дает вам трос, поскольку она может остановить вас от бесконечного падения, если вы этого хотите.

Но что более важно, системы, основанные на угловых импульсах, должны быть либо быстро движущимися, либо относительно массивными, либо обоими, в противном случае они работают не очень хорошо.

Система привязки может быть очень маленькой и легкой, так как вам нужно только носить вокруг самого троса, а также очень маленький привод, который может зацепиться за него. Вам приходится иметь дело с самим модемом, и система имеет ограниченный срок службы, ограниченный количеством материала, который вы носите, но для ситуаций, когда размер и вес и энергопотребление важны, трос, вероятно, будет значительно больше эффективный.

Тщательное изучение прыгающих пауков (которое вы можете прочитать здесь) показало, что сразу после прыжка пауки начнут медленно вращаться назад.

Важно

Чтобы компенсировать это, они используют внутренний тормоз трения на своем шелковом драглайне, чтобы дать себе немного вперед, качаясь, перевернув свое движение, чтобы иметь возможность приземляться примерно параллельно земле.

Если вы настолько жестоки, что сокращаете свои драглайны, они будут продолжать вращаться назад и переминаться вверх дном.

Исследователи из Университета Кейптауна в Южной Африке построили робота под названием LEAP (Line-Equipped Autonomous Platform), чтобы узнать, могут ли они воспроизвести навыки прыгающего паука. LEAP [right] вряд ли напомнит вам даже немного о любом виде паука.

На самом деле это всего лишь часть аппаратного обеспечения (в основном LEGO Technic), способного оказывать влияние в полете на несмываемую плетеная нейлоновую линию с использованием небольшого двигателя постоянного тока. Это даже не прыгающий робот, технически: это запущенный робот, выпущенный из катапульты.

Фактическая прыгающая часть всего этого (по крайней мере прямо сейчас) не является значительной частью исследования, которое ориентировано на эффективность и контроль троса.

Spider-Inspired Jumping Robot

Так насколько хорошо это работает? Примерно так же, как и для паука, получается. Поддержание постоянного шага сложно, поэтому робот (и паук) используют периодическое торможение драглайна, чтобы изменить направление, в котором они качают, так что они приземляются должным образом.

В зависимости от начальной скорости прыжка это может произойти один или два раза в течение прыжка, но в обоих случаях робот смог приземлиться правой стороной вверх, по крайней мере, до высоты тона.

Работа с рулоном и рысканием немного сложнее, и эта конкретная версия робота не имеет активного контроля над этими осями, хотя исследователи предполагают, что другая версия робота с возможностью сгиба может добавить дополнительные оси управления через трос.

Совет

Будущие исследования будут работать над этим непланарным движением, а также экспериментировать с применением непостоянных сил на тросе с конечной целью внедрения стабилизации скачка в замкнутом контуре.

Исследователи также исследуют альтернативные варианты использования троса, такие как замедление робота до того, как он приземлится, или обернуть плохих парней и повесить их с фонарных столбов, пока не появятся полицейские.

Источник: https://robroy.ru/pryigayushhij-robot-pauk.html

Прыгающий робот способен передвигаться, отскакивая от препятствий

В Избранное

Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли сконструировали 100-граммового робота SALTO (SAtatorial Locomotion on Terrain Obstacles), который преодолевает многометровые препятствия, быстро прыгая в высоту по одному метру.

Главная идея в том, что развиваемая во время прыжка мощность превышает мощность моторов робота. Идея накопления и высвобождения энергии (модуляция мощности) позаимствована в животном мире, а именно — у сенегальского галаго, маленького африканского зверька с большими глазами.

По примеру сенегальского галаго робот SALTO делает ряд последовательных прыжков, в том числе отталкиваясь от вертикальных стен, как в паркуре. Возможно, такие машины найдут применение в армии и МЧС.

Конструируя робота SALTO, учёные изучили животных с максимальной вертикальной прыгучестью. В природе есть всего несколько млекопитающих, способных прыгать на высоту более двух метров из состояния покоя, с возможностью немедленного повторения такого прыжка. Рекордсменом среди этих животных является сенегальский галаго (Galago senegalensis).

Маленький бот может довольно легко сделать несколько вертикальных прыжков в определённой последовательности: сначала от отскакивает от стен или от другой поверхности и таким образом набирает высоту для прыжка. Таким способом «SALTO» может подпрыгнуть достаточно высоко – чуть выше одного метра в высоту.

Робот также может достаточно высоко подпрыгнуть и «без помощи» стены. Например, с одного места он может прыгнуть вверх на 90 сантиметров. (Разработчик на видео специально демонстрируют высоту прыжка с помощью линейки.) Это довольно серьёзная высота, учитывая габариты бота, — его вес составляет не более 100 граммов, а в вытянутом состоянии его рост – чуть более 25 сантиметров.

Однако по-настоящему прыгучесть «SALTO» удивляет в тот момент, когда он отталкивается от стены для совершения ещё более грандиозного прыжка.

Обратите внимание

С помощью вертикальной поверхности робот может совершить прыжок со скоростью 1,75 метра в секунду.

Инженеры надеются, что такая способность бота может однажды пригодиться в поисково-спасательных операциях, когда нужно будет быстро переносить датчики и отскакивать, например, от камней.

По словам учёных, они вдохновились на создание прыгучего робота после разговора со специалистами местных поисково-спасательных отрядов. В их распоряжении есть целые участки, симулирующие, например, разрушенные здания. Там находятся гигантские груды булыжников, которые могут дать представление о разрушениях.

«Мы хотели создать достаточно маленького поисково-спасательного робота, который бы своим весом не уничтожал эти булыжники, но смог бы быстро передвигаться в разрушенных зданиях», — говорит робототехник Дункан Холдейн (Duncan Haldane).

И, как это часто бывает, исследователи стали лучше присматриваться к животным, чтобы оснастить своего робота небывалой прыгучестью. Выбор пал на обезьян.

В робототехнике всегда присутствует биометрическая составляющая – это один из возможных подходов к созданию устройств, благодаря которому роботы моделируются по типу животных. Скажем, недавно инженеры создали робота-щенка, способного бегать по лестнице и перепрыгивать через заборы.

В случае с «SALTO» робот сконструирован таким образом, чтобы он смог имитировать движение галаго – маленького африканского примата, которые считаются одним из самых проворных животных.

Галаго перемещаются по своему пути до соседнего дерева с помощью прыжков, перепрыгивая от одной вертикальной поверхности до другой. С помощью такого способа передвижения обезьяны могут достигать высоты до девяти метров в течение всего пяти секунд.

В дальнейшем исследователи хотят внедрить в робота камеры и систему распознавания, чтобы «SALTO» смог составить карту окружающей среды и выбрать путь среди различных препятствий.

Работа инженеров опубликована в журнале Science Robotics

Источник: http://science.spb.ru/allnews/item/6589-prygayushchij-robot-sposoben-peredvigatsya-otskakivaya-ot-prepyatstvij

10 удивительных роботов, имитирующих поведение животных

Ни для кого не секрет, что мир робототехники активно «заимствует» особенности поведения живых организмов в природе.

Это не только позволяет создавать для практических целей роботов, наделенных особенностями биологических организмов, но и открывает возможности более глубокого и наглядного изучения вопросов, связанных с эволюционными процессами.

В конечном итоге это направление может привести к удивительному слиянию науки и природы. Сегодня рассмотрим 10 роботов, имитирующих поведение своих живых прототипов.

Робот-змея

Подводный робот-змея Eelume способен выполнять очень полезную функцию — проводить инспекцию и ремонт различной глубоководной инфраструктуры.

Нынешние поколения автономных подводных устройств весьма неуклюжи, медленны и дороги в использовании, но не робот Eelume.

Он двигается под водой, как подводная змея и может очень быстро и безопасно достигать тех мест, куда обычным глубоководным аппаратам никогда не добраться.

Машина в настоящий момент работает от внешнего источника питания и подключена к кабелю. Однако компания Kongsberg Maritime, создавшая робота-змею, уже работает над созданием автономного источника питания, который позволит существенно повысить ее свободу действий.

Робот-обезьяна

Робот по имени «Роко» создан пока лишь в виде дизайнерского концепта и не имеет рабочего прототипа. Но зато какой это концепт! Покрытая мехом, полностью роботизированная обезьяна, способная пробираться даже через самые непроходимые джунгли и леса и при этом не нарушать распорядка жизни дикой природы.

Дизайнеры этого робота планируют наделить его сразу несколькими полезными функциями и навыками.

Например, «Роко» сможет работать полностью автономно и доставлять небольшие посылки (с едой или аптечкой первой помощи) в удаленные места, до которых невозможно будет добраться по дороге.

Важно

Он также может служить в качестве компаньона, будучи, например, запрограммированным в качестве помощника при ориентировании на местности или использоваться для слежения за обстановкой вокруг и высматривания хищников поблизости.

«Роко» будет покрыт искусственным мехом и передвигаться через лесные массивы, как самая обычная обезьяна. Другими словами, своим присутствием он никак не нарушит баланс дикой природы, в отличии от человека или дрона.

Робопчелы

В течение последнего десятилетия дикие пчелы неожиданно и резко стали жертвой так называемого синдрома краха колоний. Количество пчел резко сокращается из года в год и никто пока не в состоянии ответить на вопрос, почему это происходит.

В июне 2014 года гарвардские ученые пришли к идее, которая, по их мнению, способна помочь снизить последствия эффектов синдрома краха колоний.

Они предложили разработать крошечных робопчел, которые, наряду с настоящими, могли бы опылять растения и сельскохозяйственные угодья.

Что удивительно, концепт доказал свою состоятельность и работоспособность. Правда, есть одна трудность. Нужно найти способ, чтобы рой этих роботизированных пчел мог между собой общаться и работать как единое целое, что свойственно для настоящих пчел.

Читайте также:  Роботы начнут охранять российские стратегические объекты

Проблема заставила серьезно задуматься, но решение, к сожалению, пока не найдено. По мнению специалистов, подобные роботы могли бы помочь агрокультурной сфере восстановиться после многомиллиардных убытков, вызванных потерями настоящих пчелиных колоний.

Робот-рыба MuddyBot

Дэниэл Голдман из Технологического института Джорджии создал новое поколение роботов-амфибий, способных передвигаться по сложным поверхностям, вроде зыбучего песка и илистого дна. Для постройки своего робота Голдман обратился к эволюционной науке. Он создал робота, по поведению очень похожего на илистого прыгуна, небольшой рыбки, которая может передвигаться как в воде, так и на суше.

Созданный робот доказал, что для рыбки наличие хвоста не очень-то и важно. Он лишь слегка помогает в выборе направления движения, а также при перемещении по скользкой наклонной поверхности, предотвращая скатывание вниз.

Робот-кенгуру

Сухожилия в лапах кенгуру служат в качестве пружин, накапливая определенный запас энергии, который тратится на следующих прыжок. Это наделяет животное удивительным запасом выносливости. Немецкая инженерная компания Festo продемонстрировала, как эту особенность можно воплотить в робототехнике, создав робота-кенгуру.

Прототип управляется жестами с помощью коммерчески доступных специальных электронных браслетов, которые также можно использовать и при управлении дронами.

Робот-жираф

Робототехники из компании Boston Dynamics несколько лет вели разработку человекоподобных и собакоподобных роботов для гражданского и военного использования. Их новейшее творение — SpotMini. Создан для помощи по дому и выглядит, как робот-жираф, но размером с собаку.

По своей сути SpotMini является уменьшенной копией хорошо нам известного робота «Спот», которому добавили специальную роботизированную руку/голову, делающую его похожим на маленького жирафа. Рука наделила робота некоторыми интересными способностями.

Например, SpotMini может задерживать «голову» в одной позиции и при этом двигать остальным телом. Рука/голова способна хватать объекты и поднимать их, если те падают.

Совет

В качестве источника питания SpotMini использует батарею, которой хватает примерно на полтора часа работы.

Несмотря на то, что робота в первую очередь создали скорее для развлекательных целей, в будущем подобные машины могут очень пригодиться в хозяйстве, помогать пожилым людям и инвалидам.

Робот-паук

В Институте компьютерного дизайна при Университете Штутгарта (Германия) исследователи создали так называемую «мобильную роботизированную систему плетения нитевых структур». По сути система представлена в виде двух компактных роботов, которые, как пауки, могут ползать по стенам и плести из нитей различные объекты, например, гамаки.

Ученые планируют увеличить масштаб и задействовать больше роботов, чтобы создавать более сложные объекты, а также наделить роботов возможностью ползать по отвесным и скользким поверхностям.

Робот-таракан

Биомеханик Роберт Фулл из Калифорнийского университета в Беркли потратил несколько лет на изучение движений животных и исследование потенциала использования этих особенностей в роботизированной среде.

Заинтересовавшись возможностями тараканов — при необходимости сжимать свое тело и пролазить в самые узкие места, даже несмотря на наличие твердого панциря, — Фулл обнаружил, что эти насекомые обладают уникальной особенностью передвижения.

На основе этих знаний он построил робота-таракана.

RoboRoach построен с применением развивающегося метода так называемой «мягкой робототехники», в которой характерно использование гибких материалов и полимеров. Роботизированные насекомые обладают огромным потенциалом и их весьма легко и дешево производить.

Эти крошечные механические букашки (как и их настоящие протеже) способны проникать в самые труднодоступные места и использоваться, например, для разведки при различных чрезвычайных ситуациях и природных катаклизмах, в зонах боевых действий и других опасных местах.

Робот-птица

Проблема вездесущих перелетных птиц известна очень давно, но ее действительно действенного решения нет до сих пор. Если птицам понравилось какое-то место, то через время там обязательно поселится целый выводок или того хуже — целая стая пернатых. Птицы не только уничтожают посевы, мешают грамотной работе воздушных сообщений, но и разносят смертельные болезни.

Решение данной проблемы предложила компания Enter Clear Flight Solutions, представившая летающего робота, ведущего себя, как хищная птица. Робот прошел успешную проверку. В густонаселенных птицами регионах благодаря использованию робота-птицы наблюдалось снижение активности птиц до 50 процентов.

Обратите внимание

Робот выглядит и ведет себя, как настоящая хищная птица, активно размахивает крыльями и наводит страх на окружающих пернатых. Его создатели отмечают, что RoBird можно использовать и для охоты за определенной единичной жертвой.

В настоящий момент управление RoBird осуществляется операторами с земли, однако компания-создатель уже ведет разработку их автономной версии.

Киберскат

Международная группа ученых под руководством гарвардского исследователя Кита Паркера создала искусственного ската, имитирующего движения своего настоящего протеже. И хотя на первый взгляд может показаться, что ничего выдающегося в этой машине нет, это совсем не так. Дело в том, что это не совсем робот. Это скорее киборг, созданный на базе искусственных и биологических компонентов.

Основой для киберската служит позолоченный скелет, на который «надели» тонкую полимерную кожу. Тело состоит из 200 000 сердечных клеток лабораторных крыс, кардиомиоцитов.

Клетки наделили светочувствительностью, поэтому управлять скатом можно путем изменения частоты и пульсации направленного на него света. Свет заставляет мышцы сжиматься и за счет этого киберскат начинает плыть.

Позолоченный скелет киборга обладает свойствами накопления энергии, которая тоже задействуется для движения.

Источник: https://Hi-News.ru/technology/10-udivitelnyx-robotov-imitiruyushhix-povedenie-zhivotnyx.html

Вдохновленные природой: Бионические роботы

12.10.2015 Автор: Борис Бойко

Наиболее впечатляющий раздел робототехники — это создание анималистических роботов и андроидов — бионика.

В каком-то смысле бионика почти всегда сопровождает разработчиков роботов — многие устройства, включая предназначенные для выполнения узкоспециализированных задач, сохраняют сходство с человеком и имеют антропоморфные черты.

Между тем человеческое строение не всегда подсказывает оптимальные решения. Многие животные лучше нас адаптированы к среде обитания. Они плавают, бегают, совершают прыжки, удерживаются на различных поверхностях лучше, чем люди, не говоря уже о возможности летать.

Важно

В наши дни строение животных и бактерий становятся той областью, в которой создатели роботов черпают новые идеи. Еще Леонардо да Винчи подметил это, пытаясь создать орнитоптер — аппарат, оснащенный крыльями подобно птицам.

В бионике используются принципы организации, функций и свойств биологических систем при поиске оригинальных, а зачастую оптимальных инженерных решений.

Стив Эссомба (Steve Essomba) дает ей следующее определение: «бионика — применение биологических методов и конструкций, подсмотренных в природных системах, для разработки и проектирования инженерных систем и современных технологий».

Основное преимущество такого подхода состоит в заимствовании у природы готовых к использованию схем и идей. Разработчики могут отказаться от длительных испытаний способов передвижения устройств и их взаимодействия с окружающей средой — работающий прототип всегда перед глазами.

Тем не менее бионика имеет определенные ограничения, поскольку не все природные решения оказываются оптимальными по сравнению с современными достижениями инженерной мысли.

Робот BigDog компании Boston Dynamics

Остановимся подробнее на достижениях современной бионики. Вероятно, одним из самых впечатляющих являются современные робопротезы. Летом 2015 г. девятилетний мальчик стал самым молодым обладателем бионического протеза. Разработанный в Соединенном Королевстве биопротез I-Limb Quantum позволил ребенку впервые самостоятельно надеть брюки и поесть, пользуясь столовыми приборами.

Бюджетный бионический протез OpenBionics, изготовленный с применением 3D-печати

Производит впечатление и опыт Хью Герра, руководителя группы Biomechatronics research group лаборатории MIT Media Lab. Герр, потерявший ноги, когда ему было 17 лет, сосредоточил свои усилия на поиске решения данной проблемы и занялся разработкой протезов.

Полученные результаты позволили ему не только сохранить подвижность и не приковывать себя к креслу, но и продолжить занятия альпинизмом.

Стоит отметить бурно растущий рынок 3D-печати, который позволил сделать производство индивидуальных устройств такого типа максимально эффективным.

Вы наверняка видели на YouTube видео анималистических роботов производства компании Boston Dynamics, например AlphaDog, Cheetah и WildCat. Их устройство отдаленно напоминает строение тела, а перемещение основано на тех же механиках, что и передвижение собаки и гепарда.

Эти роботы умеют не только избегать столкновений с препятствиями и уверенно стоять на ногах, но и быстро бегать, а также перепрыгивать через невысокие преграды. Четвероногий робот LS3 принимал участие в международных военно-морских учениях RIMPAC 2014.

«Я бы сказал, что он осилит от 70 до 80% маршрутов, которыми мы ходим», — вспоминает оператор «робомула», младший капрал армии США Брэндон Дикман (Brandon Dieckmann).

Бостонская инженерная корпорация Advanced Systems Group создала робота BIOSwimmer. В конструкции машины воспроизведено строение тела тунца, что обеспечило высокую скорость передвижения и маневренность под водой.

Устройство может быть использовано, например, для наружного осмотра подводной части корпуса корабля или других объектов. Осенью 2015 г. создатели системы получили грант от MassVentures в размере 500 тыс. долл.

на коммерциализацию проекта.

Совет

Специалисты Гарвардского университета создали «мягкого робота», взяв за основу строение группы морских животных — кальмаров, каракатиц и осьминогов. «Фишка» устройства — эластичное «тело», позволяющее роботу проползать под невысокими препятствиями или пролезать в щели.

Машина позаимствовала у животных способность маскироваться. Мягкое «тело» робота снабжено системой каналов, в которые можно подавать различные красители, изменяя раскраску его поверхности.

Робот также способен изменять свою температуру, а если потребуется — светиться в темноте.

Немецкая компания Festo разработала беспилотник-махолет SmartBird, копирующий полет чайки. Робоптица не только машет крыльями, но и изгибает крылья под углом, обеспечивающим ее оптимальные аэродинамические свойства, как и у природного «прототипа».

Хвост SmartBird, подобно птичьему, служит для стабилизации устройства в полете и при маневрировании. Движения «головой» и частями торса аппарата поддерживают перемещение в заданном направлении.

Такие беспилотники используются для отработки бионических технологий, способствуя созданию летающих роботов.

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли (США) создали робота X2-VelociRoACH длиной 10,4 см и массой всего 54 г. По своему строению и внешнему виду он напоминают таракана.

Робот перемещается гораздо быстрее, чем можно было бы ожидать при таких его размерах — скорость устройства достигает 17,7 км/ч. В Балтийском федеральном университете имени Иммануила Канта также создан робот-таракан, схожий по размерам с американским. Он получился медленный, его скорость всего 1 км/ч.

Обратите внимание

Планируется оснастить его инерциальной навигационной системой, которая позволит этому « таракану » двигаться по заданному курсу.

В NASA разработали несколько прототипов робота LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), который, как ожидается, будет использован для проведения наружного осмотра МКС в телеуправляемом или в автоматическом режиме.

Создатели устройства позаимствовали у гекконов и пауков их возможность одинаково легко перемещаются по стенам и потолку .

Робот снабжен специальными «липучками», позволяющими ему надежно удерживаться на поверхностях из различных материалов.

В ближайшие годы исследованием поверхности Луны, вполне вероятно, займется робот-«шимпанзе», разработанный в Robotics Innovation Center (Германия).

Прототип этого устройства под названием Charlie интересен тем, что способен как перемещаться на четырех ногах, когда требуется повышенная устойчивость, так и использовать пару передних «конечностей», чтобы работать инструментом или взаимодействовать с различными объектами.

Форма и способ передвижения змей были заимствованы для создания целого ряда разработок биороботики. Стоит упомянуть такие недавние, как роботизированное устройство для подключения автомобилей Tesla к зарядной станции. Впечатляющих робозмей разработал д-р Гевин Миллер (Gavin Miller).

Робозмея Shigeo Hirose's ACM-R5, построенная по модульному принципу, способна не только передвигаться по твердой поверхности, но и плавать под водой.

Важно

Благодаря устанавливаемым на робозмеях сенсорах, эти устройства можно применять для наружного осмотра инженерных объектов и поиска людей в чрезвычайных ситуациях, например под завалами.

Читайте также:  Вечная жизнь уже через 30 лет – как на основе разработок ии сделать это реальностью
Роботизированная бионическая змея и ее разработчик

Существуют и бионические насекомые. Festo создала роботизированных муравьев BionicANT, способных взаимодействовать друг с другом и объединять усилия, для того чтобы поднимать тяжелые объекты.

По словам главы Отдела корпоративных коммуникаций доктора Генриха Фронцека (Heinrich Frontzek), робомуравьи взаимодействуют друг с другом и координируют свои действия и движения.

«Каждый муравей принимает решения автономно, но при этом всегда подчиняется общей цели и таким образом играет роль в ее достижении», — объяснил он. Компания Festo также разработала бионическую стрекозу BionicOpter.

Бионический подход зачастую используется при разработке компонентов роботов.

Кроме того, Festo представила новый захват для роботов, в качестве основы для которого использовано строение языка хамелеона. Эластичный силиконовый FlexShapeGripper может поднимать и перемещать объекты различных форм. Для захвата используется пневматика, и потому объекты удерживаются без дополнительных затрат энергии.

Захват, принцип работы которого позаимствован у языка хамелеона

Из природы приходит и пластичность движений. В настоящее время многие люди думают, что роботы — жесткие устройства из металла и пластмассы.

Однако бионические захваты, разрабатываемые для промышленных роботов, открывают новые возможности.

«Жесткокорпусному» роботу требуются сложные программы и вычисления, для того чтобы поднять объект, не повредив его, а наличие пластичного захвата разгружает «мозг» машины.

Захват может быть устроен гораздо проще, чем механическая «рука», состоящая из десятков элементов. Например, разработка Jaeger-Lipson представляет собой заполненный молотым кофе шар, который изменяет жесткость в зависимости от внутреннего давления. Устройство самостоятельно «охватывает» тот предмет, который должно поднять, не проводя каких-либо ситуативных расчетов.

Бионика не только расширяет возможности роботов по взаимодействию с окружающим миром, но и создает новые способы его восприятия.

Так, специалисты из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали роботизированный фасеточный «глаз» для миниатюрных беспилотников.

Подобно тому, как глаза насекомых замечают мельчайшие изменения освещенности, дроны могут воспринимать 3D-картину движущихся вокруг них объектов.

Из природы в робототехнику пришли и вибриссы — длинные жесткие осязательные волоски у млекопитающих, например усы у кошек.

Совет

Ученые Иллинойского университета разработали прототип сенсора в виде прута диаметром 3 мм, который может определять положение объектов и формировать двумерное изображение, основываясь на микроколебаниях, вызванных потоком воздуха.

Как ожидается, подобные разработки расширяют арсенал доступных роботам сенсоров и оптимизируют их взаимодействие с окружающим миром.

Можно с уверенностью утверждать, что в ближайшие годы бионика привнесет в робототехнику немало удивительных возможностей. Особый интерес вызывают ее возможности по улучшению функционирования малых роботов, размер которых не позволяет установить на них традиционное оборудование. Арсенал идей, которые можно позаимствовать из природы, еще очень велик.

Ведутся, например, разработки искуственных мышц, которые смогут заменить в роботах привычные электромоторы. Началось создание роботов, имитирующих различных насекомых. Но не только миниатюрные устройства выигрывают от бионических решений. Роботам-андроидам еще предстоит научиться воспринимать окружающий мир подобно тому, каким его видим и ощущаем мы.

Источник: https://www.osp.ru/pcworld/2015/11/13047401/

Интерактивная обезьянка Fingerlings — Цветной мир

  • Описание Fingerlings Baby Monkey
  • Подборка видео
  • Советы
  • Краткая инструкция использования интерактивной обезьянки

Не так давно в США известная фирма-разработчик игрушечных роботов WooWee выпустила интерактивную обезьянку — Fingerlings Baby Monkey. Она сразу завоевала популярность среди детей и родителей. Сейчас она начинает триумфальное шествие по миру, как и другие роботы, разработанные в своё время WooWee. Лондонская международная выставка 2017 года Toy Fair встретила обезьянку с восторгом.

Где найти?

Ещё недавно приобрести интерактивную обезьянку-малька можно было только за границей. Теперь купить Fingerlings Monkey в Москве можно буквально за пару кликов. Вы можете заказать супермодную игрушку с доставкой по столице, обращайтесь по указанному на сайте телефону.

Fingerlings представляет собой аниматроник — роботизированное устройство, имитирующее животное. Интерактивной, обезьянка названа потому, что умеет имитировать не только звуки и движения живого примата, но и эмоции.

Игрушка может:

  • Держаться за пальцы или любые предметы. Карабкаться по рукам или предметам за которые сможет ухватиться. Поддерживается около 30 различных движений
  • Издавать около полусотни разных звуков характерных для обезьян
  • Висит вниз головой, крепко держась хвостом за палец
  • Реагирует забавными жестами и звуками на хлопки ладоней, на прикосновения отвечает примерно 40 забавными гримасами
  • Распознаёт других обезьянок Fingerlings Monkey и общается с ними

Производятся коллекцией из 6 видов, отличаются в основном цветом. Расцветки от чёрной и светлой до розовой или фиолетовой, с причёской хохолком разных цветов.

Описание особенностей  Fingerlings Monkey

Как можно заметить из просмотра видео, интерактивная обезьянка почти не отличается от живой зверюшки. Она предназначена для детишек от 5 лет. Это как раз тот возраст когда ребёнок тянется к живым игрушкам.

Робот окажется гораздо лучше живого питомца т. к. с удовольствием развлекает детей, не требует ухода. Кроме того, он не умирает безвозвратно, вызывая горе малыша. Работает от плоских батареек с индексом LR 44.

Прочность и безопасность

Интерактивная обезьянка Fingerlings это электронно-механическое устройство в прочной оболочке из гигиеничного пластика. Надзорное ведомство США разрешило его использование маленькими детьми т. к. оно полностью безопасно. Разработчики учли талант детишек всё ломать, раскурочить эту обезьяну задача непростая и хватит её надолго.

Оригинальный подарок мальчику и девочке

По имеющемуся уже опыту пользователей, в основном за рубежом, можно сказать, что купить Fingerlings Monkey в подарок будет уместно мальчику от 5 до 10-12 лет и девочке примерно до 16.

Кстати, младое племя в России уже прослышало о заморском чуде и эта игрушка уже входит у них в моду.

В Цветном мире Вы найдёте Fingerlings Baby Monkey доставленных прямо от производителя, по выгодной цене.

 Как пользоваться Fingerlings Baby Monkey

Переключатель вкл — выкл находится в задней части головы игрушки. На лбу у самого хохолка расположены датчики устройства. Прикосновениями в их области можно вызвать комичные реакции у включенной игрушки. Опишем самые простые способы игры с обезьянкой Fingerlings Baby.

  • Подуйте ей в мордочку. В ответ она начнёт отпускать воздушные поцелуи
  • От хлопка ладонями, даже на расстоянии Monkey начинает крутить головой и гримасничать.
  • Переверните мартышку вниз головой. Она зацепится хвостом за палец и станет распевать комичную песенку на обезьяньем языке.
  • Если погладить электронную зверюшку по голове, она покажет как любит хозяина.
  • Нажмите в области сенсоров на голове робота и он начнёт потешные движения
  • Если положить обезьянку на бок она начнёт засыпать. При этом смешно сопит и похрапывает.

Батарейки располагаются под крышкой на спинке игрушки. Она держится на двух винтах, откручиваются они обычной крестовой отвёрткой. Замена труда не составит. Через 5 минут бездеятельности обезьянка автоматически переходит в спящий режим. Беречь от падения в воду!

Источник: http://cvetmir.com/product/fingerlings-monkeys/

Почем нынче роботы? | РОБОТОША

Немного, наверное, найдется в мире людей, которые не мечтали бы о приобретении собственного робота.

Речь не идет о радиоуправляемой игрушке или роботе с заданным набором функций, нам нужен аналог (или почти аналог) легендарного Электроника, который легко обучается, имитирует эмоции, принимает решения и обладает собственными чертами характера. Словом, такой, который очень похож на человека! Человекоподобный робот!

На сегодняшний день человекоподобный робот — это металлическая или пластиковая копия человеческого тела, которая является весьма продвинутой системой.

Мы могли бы сказать, что человекоподобные роботы имеют большой потенциал стать совершенной машиной с растущим интеллектом, который, как ожидается, должен превзойти человеческий уже к 2030 году, а также с улучшенными двигательными функциями в плане скорости, мощности и точности.

Первоначально используемые в исследованиях с целью детального познания человеческого тела, они набирают популярность и занимают все более важное место в нашей жизни.

Их рабочая среда больше не ограничивается спецпроектами и лабораториями, человекоподобные роботы все в большей степени применяются для решения проблем окружающего мира, особенно в тех областях, которые еще недавно были для них недоступны.

Их используют в развлекательных и образовательных целях, в помощь пожилым людям или для ухода за малышами.

Обратите внимание

Продвинутый человекоподобный робот имитирует поведение человека: он может говорить, бегать , прыгать, распознавать объекты, лица, может поддержать разговор.

В общем, продвинутый человекоподобный робот способен выполнять различные виды деятельности, которые для человека являются повседневными и не требуют больших интеллектуальных усилий.

В этой статье я сделаю обзор наиболее популярных человекоподобных роботов на сегодняшний день, предназначенных для продажи. Удовольствие, скажу сразу, не из дешевых, так как ценник сразу начинается с шестизначной суммы.

1. DARwin-OP

Это человекоподобный робот, расшифровывается как Динамический Антропоморфный Робот, разработанный и произведенный Robotics Mechanisms Laboratory и стоит около 12000$ или примерно 400 000 руб.

Робот может быть активно использован в быту, но основная его цель — это сфера образования и научные исследования, в связи с преимуществом открытого исходного кода, который лежит в его основе. Разработчики поощряют пользователей к разработке и интеграции новых компонентов по совершенствованию его структуры и функциональности.

Мозговой деятельностью робота управляет процессор Z530 Intel Atom с частотой 1,6 ГГц, а для хранения информации он использует 4 Гб flash SSD.

DARwin-OP имеет высоту 45,45 см, вес — 2,9 кг и скорость — 24 см/с. Автономная работа составляет 30 минут, а для экономии энергии он может войти в режим ожидания только тогда, когда ему нечего делать.

2. NAO Next Gen

Последняя обновленная версия этого робота вышла в 2011 году. Его можно приобрести по цене 12000-16000$ или около 400000-550000 рублей. Также как и DARwin-OP, NAO — это открытая платформа для всех тех, кто хочет его улучшить или изучить как продвинутый робот работает в техническом плане.

Он также может быть использован в сфере образования и науки, как учебный материал или платформа для нового поколения человекоподобных роботов.
NAO поставляется с Intel Atom с частотой 1,6 ГГц, которая поддерживает многозадачность. Новые технологии позволяют обеспечивать большую надежность и точность робота.

Важно

Он может распознавать формы, людей и голоса. Изображения имеют высокое разрешение, благодаря наличию 2-х HD камер, которые хорошо работают даже в условиях плохой освещенности.

Чтобы понять, что пользователь хочет передать с помощью слов, компания Альдебаран создала технологию под названием Nuance, которая переводит звуки в команды для робота.

3.Robovie-R

Третья версия этого робота стоит около 41000$ или примерно 1,4 млн.руб. Он может общаться с другими роботами через локальную сеть и предназначен для использования в музеях и торговых центрах. Его рост 108 см, а вес 35 кг. Все 17 степеней свободы робота обеспечивают ему высокую мобильность, взаимодействие с пользователями и понимание окружающей среды.

В связи с большим потоком людей, которые могут перемещаться одновременно в небольшом пространстве, миссия Robovie-R становится трудной, но не невозможной. Для определения самого безопасного маршрута следования, в робот был интегрирован лазерный дальномер.

Робот чувствителен к прикосновениям, благодаря 11 тактильным датчикам, также интегрированным в его структуру.

4.RIBA-II

RIBA-II — это японский проект, разработанный, чтобы помогать людям с ограниченными возможностями и пожилым людям, которым нужна помощь в перемещении. Это первый в мире робот, который может поднять людей на своих руках. Такой робот может быть приобретен по цене 77000$ или около 2,6 млн.

Читайте также:  В ближайшем будущем в россии будет создана более совершенная робототехника

 руб и может работать непрерывно до двух часов на дому или в больнице. Его рост 1,37 м и вес 230 кг. RIBA может поднять максимальный вес 80 кг. Руки робота покрыты мягким материалам, чтобы не нанести вред пациенту во время движения.

Это интеллектуальный робот, который может видеть с помощью двух камер, установленных на голове, а также может распознавать команды и на них реагировать.

5. Robo Thespian

Этот робот находится в непрерывной разработке с 2005 года и может быть приобретен по цене 87000$ (около 3 млн.руб). Робот предназначен для использовании в музеях, для образовательной и исследовательской деятельности. Он хороший оратор, активно жестикулирует и передает эмоции.

Кроме того, он может петь, танцевать или читать наизусть. Два его глаза состоят из LCD экранов, и их цвет изменяется в зависимости от его движений. Некоторые его движения создаются в программе 3D анимации Blender. Робот управляется через интернет, и пользователь может видеть все, что видит робот.

Его рост 1,75 м и вес 33 кг. Тело робота сделано из алюминия, тогда как компоненты покрыты пластиком. Вместо электрических моторов, Robothespian управляет мышцами с помощью давления воздуха. Этот тип привода обеспечивает более точное и деликатное движение рук.

Он поставляется с процессором Atom 1,6 ГГц и картой памяти 32 Гб.

6. Tiro

Это человекоподобный робот-женщина, который движется на колесах и стоит 215000$ (около 7,5 млн. руб). Мимика на лице обеспечивается наличием LCD экрана, который отображает различные формы и цвета в зависимости от эмоций. Его рост 60 см, а вес 70 кг. Интегрированные в шею аудио и видео датчики охватывают широкий спектр звуков и изображений в различных ракурсах.

7.iCub

Этот робот, на самом деле, является избалованным ребенком по цене 270000$ (около 9,3 млн.руб). При росте 1 м и весе 23 кг, он способен распознавать объекты и манипулировать ими.

Каждая его рука имеет 9 степеней свободы и может чувствовать объекты почти также хорошо, как и человеческая. Голова является важным элементом для движения, распознавания и управления.

У нее есть 6 степеней свободы, две интегрированные камеры, 2 микрофона, гироскопы и акселерометры. Его мозг управляется процессором Intel Core2Duo 2,16 МГц.

8.PR2SE

Willow Garage производит одну из самых продвинутых платформ человекоподобных роботов, которая может быть использована как для целей образования, так и для науки. Все это можно приобрести по цене 285000$ (около 9,8 млн. руб).

Это платформа с открытым исходным кодом, которая предназначена для разработки новых технологий и совершенствования существующих. Эта платформа доступна в двух версиях, с одной или двумя руками.

Технология Kinect используется для определения и управления объектами.

9.HRP-4

Это один из самых продвинутых человекоподобных роботов с 34 степенями свободы и ценой 300000$ (около 10 млн. руб). Его рост составляет 1,51 м и вес — 39 кг. Каждая рука робота обладает 7 степенями свободы и может поднять максимум 0,5 кг веса.

Уровень интеллектуального развития робота достаточно высок, он может разговаривать, понимать, распознавать различные объекты и манипулировать ими. Благодаря широкому диапазону интегрированных сенсоров HRP-4 может определять направление звука, таким образом он может поворачиваться в сторону говорящего.

Он оборудован процессором Intel Pentium M с частотой 1,6 ГГц.

10.Romeo

Это милый персонаж из пластика и металла высотой 1,43 м и ценой 330000$ (около 11,4 млн. руб). Идея разработки робота, который помогает людям с ограниченными возможностями, не нова, но Romeo является лучшим роботом, созданным для этих целей. Помимо ухода и помощи, он может быть реальным членом семьи.

С ним можно поговорить, он может работать на кухне или выносить мусор. Общение между роботом и человеком происходит естественным образом с помощью слов и жестов. Имея только 4 пальца на руке, робот может брать предметы, манипулировать ими и распознавать объекты любой формы. Он имеет 37 степеней свободы.

11. Meka M1 Mobile Manipulator

Источник: http://robotosha.ru/robotics/price-robot.html

Робота научили прыгать, как галаго

Группа ученых из США создала робота, умеющего прыгать с ловкостью галаго благодаря эластичному приводу в «ноге» механизма.

Механизмы передвижения роботов инженеры часто копируют у природы.

Роботов уже научили ходить, как человек, ползать, как паук, и прыгать, как лошадь, но они до сих пор не умеют передвигаться так же проворно, как это делают, например, древесные животные или трейсеры, отталкиваясь от вертикальных и горизонтальных поверхностей. Коллектив инженеров из Беркли задался целью сконструировать такой механизм.

При этом ученые вдохновлялись мышечным механизмом зверька галаго, который почти всю жизнь проводит на деревьях.

Он обладает наибольшей среди животных мощностью прыжка (частное высоты прыжка и суммы времени подготовки к прыжку и времени достижения пика прыжка).

То есть если галаго прыгает на 1,7 метра каждые 0,78 секунд, то мощность его прыжка составляет 2,2 м/с, а у робота EPFL Jumper она составляет лишь 1,1 м/с.

Робот, созданный в Беркли, состоит из мотора, последовательно соединенного с ним привода, прыгающей «ноги» и «хвоста» для балансировки. Привод — это кусочек резины, которую можно скручивать, он действует как пружина или рессора. Привод позволяет регулировать силу прыжка, а главное — модулировать мощность.

Модуляция мощности — это контролируемое накопление и высвобождение энергии. В данном случае мотор закручивает пружину (эластичный привод), в течение некоторого времени она накапливает энергию, а затем энергия быстро высвобождается. Это делает робота намного мощнее, чем если бы он прыгал просто с помощью мотора.

Совет

Конструкция робота повторяет «прыжковый» механизм галаго, только роль пружин у животного играют мышцы и сухожилия. К тому же конструкция «ноги» робота напоминает устройство ноги галаго, которое позволяет ему высвобождать в 15 раз больше энергии, чем могут произвести его мышцы.

В свою очередь ноги галаго работают по принципу рычага — преобразуют небольшое усилие на длинном плече в большее усилие на коротком плече. Робота назвали Salto — от английского Saltorial Locomotion on Terrain Obstacles — «преодоление наземных препятствий с помощью прыжков».

В эксперименте роботизированная нога смогла набрать большую, чем во время обычного вертикального прыжка, высоту, оттолкнувшись от стены, — так же, как это делает галаго.

Ранее мощность прыжка роботов достигала 55% от мощности галаго, а теперь этот показатель составляет 75%.

Исследование опубликовано в новом журнале Science Robotics, посвященном новым исследованиям и открытиям в области робототехники и искусственного интеллекта.

Ранее исследователи из Массачусетского университета научили роботов строем огибать движущиеся препятствия.<\p>

Источник: https://chrdk.ru/news/salto_robot

Роботы, подобные живым существам?

Создано 19.09.2012 16:54Автор: Евгений

Ни одно живое существо, рожденное на Земле, не может обитать в космосе. Но следующее поколение космических роботов может проектироваться на основе биотехнологий, включающих специальные клетки медуз, способности лемуров к лазанию или даже мозг человеческого ребенка, демонстрирующий удивительный талант к быстрому обучению.

Живые организмы все еще могут похвастаться двумя громадными преимуществами на фоне даже наилучших космических роботов: биологические существа могут лечить себя, и у них есть нервная система, способная самообучаться на основе данных окружающей среды.

В ходе конференции «Космос-2012» специалисты по робототехнике из NASA и военных сил США говорили о своих планах создания космических роботов, имитирующих биологические способности при помощи саморемонтрующихся механизмов и «мозгов» на основе обучаемого программного обеспечения.

«Когда 2-3-летний ребенок падает и сдирает коленку, он узнает что-то новое об окружающих предметах и лечит сам себя, — говорит Бретт Кеннеди, робототехник из Лаборатории реактивных двигателей NASA. – Он может себе позволить учиться на ошибках, а потому он не должен допустить снова такую ситуацию».

Восстановление робота

Идея самовосстанавливающихся космических роботов далека от действительности, но Управление перспективных разработок Минобороны США начало работать над этим вопросом, запустив программу «Феникс», в рамках которой создаются новые спутники из частей старых или неработающих аппаратов, вращающихся на орбите.

Обратите внимание

Программа черпает вдохновение у скромных медуз – созданий, имеющих лишь 22 специализированные клетки среди миллионов, составляющих их тело. Специалисты Управления надеются создать новое поколение маленьких спутников, похожих на такие специальные клетки, которые смогут взаимозаменяемо соединяться, обеспечивая все возможности современных спутников.

Такой дерзкий шаг может дать начало более амбициозным планам. Ученый Управления Дэвид Барнхарт поднял вопрос о еще более сумасшедших возможностях но основе биотехнологий: а что если люди смогли бы «вырастить» космический аппарат, как живое создание?

«Мы говорим о способах избавиться от механической шелухи, — объясняет Барнхарт. – Программа «Феникс» с этой точки зрения кажется очень архаичной, пусть она и представляет собой громадный шаг к самовосстановлению космических аппаратов».

Как отметил Кеннеди, выращивание космического корабля не будет возможным еще очень и очень долго, но при этом он заявил, что при помощи 3D печати можно с нуля создавать шаттл уже через несколько десятилетий, конечно, при соответствующих усилиях и финансировании.

Постепенное обучение

Говоря о самообучении, Брайан Вилкокс, робототехник из той же Лаборатории NASA, уверен, что такие способности роботов могут быть не за горами.

Обучаемое программное обеспечение имеет множество преимуществ над другими программами, которые должны кодироваться людьми.

Этот процесс становится все сложнее и сложнее и требует длинные ряды компьютерного кода при попытке воспроизвести животный или человеческий интеллект в компьютерном чипе.

Для людей может оказаться сложным проконтролировать все ряды кода в самообучающихся машинах. Но Вилкокс уверен, что мы сможем проверить, усвоила ли машина знания, которыми мы хотели ее наделить, путем общения с ней, как родители, проверяющие знания своего малыша.

«Если мы не можем позволить себе писать программное обеспечение обычным способом и позволить им учиться, как ребенку, следует поступать с ними так, как с людьми – познакомиться поближе и доверять, как личностям», — говорит Вилкокос

Сюрпризы биологической мимикрии

Многие роботы, спроектированные благодаря биологической мимикрии, перенимают природную конструкцию живых существ.

Важно

Кеннеди занимается испытанием шестиногого робота ЛЕМУРа, который напоминает безголового роботизированного примата, способного хвататься, взбираться и висеть.

Вилкокс же работает над шестиногим роботом АТЛЕТом, оснащенным колесами на концах ног – «гибрид» биологического вдохновения.

Но у живых существ есть еще множество трюков, которые роботы только начинают имитировать. Например, осьминог может втискивать свое мягкое тело в невероятно малые пространства.

И животные, и растения могут с поразительной эффективностью маскироваться и менять окрас. И даже простое действие – передвижение по пересеченной местности – остается сложным заданием для роботов.

Ученые считают, что, к примеру, горные козлы могут стать отличной моделью для вездехода, оснащенного ногами.

Пропасть между роботами и живыми существами порой кажется обескураживающей. Но при этом исследователи не могут пожаловаться на нехватку исходных материалов для применения биотехнологий на своих роботах.

В качестве примера Кеннеди указывает на двухколесного робота, колеса которого покрыты крошечными шипами, благодаря которым устройство может ехать вверх по стене или лестнице.

Такой робот представляет собой механическую версию таракана с его шипастыми лапками.

Да, с биотехнологиями трудно предсказать, до чего дойдет робототехника.

Источник: MNN

Источник: http://www.FacePla.net/the-news/tech-news-mnu/2735-alive-robots.html

Ссылка на основную публикацию