Осьминог-спасатель, жираф-помощник и милый тюлень: прошлое, настоящее и будущее животных-роботов

Почему разработчики роботов обратились к миру животных

Обитатели дикой природы сильны, ловки и выносливы, поэтому изобретатели порой искали вдохновения в животном мире, «подсматривая» повадки и движения для воплощения в тех или иных моделях. Современные роботы, созданные на основе природных прототипов, могут применяться в самых разных областях и для разных задач.

Подводные операции

Пластичная форма и небольшой размер помогают медузам плавно перемещаться под водой. Вдохновившись этим, ученые решили создать механический аналог этого морского животного для обнаружения разливов экологически опасных веществ, поиска полезных ископаемых и наблюдения за морскими животными и их миграционными путями.

Медуза Robojelly, разработанная командой инженерного колледжа Технологического университета Вирджинии, уникальна тем, что получает энергию прямо из воды и при плавании не нуждается в дополнительной подзарядке. Сложно сказать, используется ли этот робот сейчас, потому что с момента его создания прошло более 10 лет и на сайте Virgina Tech не осталось информации об этом девайсе. Но мы хорошие идеи не забываем!

Создатели считают, что будущее — за пластичными, компактными механизмами, которые не вредят поверхностям и могут протиснуться в места, недоступные для жестких машин.

Разведка

Роботов все чаще применяют при опасных мероприятиях, которые несут угрозу человеческой жизни. В авиаразведке уже не первый год успешно задействованы дроны и другие беспилотные летательные аппараты. Для подводных работ американская компания Boston Engineering изобрела «Призрачного пловца», который по своему дизайну напоминает акулу. Он работает на глубине до 91 метра и передает видео и другие данные в режиме реального времени. Выглядит мощно, поэтому давайте не будем сильно удивляться, если окажется, что это изобретение 2014 года плавает во всех океанах мира.

Источник: newatlas.com

Снижение стресса и развлечения

Игры с домашними животными повышают уровень окситоцина — гормона, снижающего страх и тревогу. Однако по разным причинам не все могут позволить себе завести кошку или собаку, в частности, из-за аллергии на шерсть. Поэтому первых питомцев-роботов придумали уже давно. В 2007 году на рынок вышел японский робот Necoro, который воспроизводит повадки кошек и реагирует на действия человека: например, мурлычет при поглаживании. Однако робот-щенок Aibo стал более популярным — в том числе потому, что технологии стали дешевле и теперь гораздо больше людей могут его себе позволить. Этот малыш стоит около 3 000 долларов, умеет играть с мячиком, обучается собачьим командам, реагирует на прикосновения и считывает эмоции хозяина. Кроме того, его программное обеспечение постоянно обновляется — и таким образом он учится новым вещам.

Животные-роботы сегодня: возможности и ограничения

Достижения науки в разработке животных-роботов впечатляют, однако ученым еще есть над чем работать. Поговорим о современных разработках, их достоинствах и слабых сторонах.

✅ Работа в экстремальных условиях, например, при сильных океанических течениях. Норвежские инженеры создали робозмею Eelume, которая благодаря своей гибкости может легко маневрировать в подводных потоках, осматривать подводные объекты и при необходимости производить мелкий ремонт. К телу робозмеи прикреплены датчики, которые позволяют обнаруживать утечки газа, получать данные о температуре воды и содержании в ней химических масел.

✅ Помощь на производстве. Роботы часто интеллектуально превосходят свои природные прототипы, и их легко приспособить для самой разной работы. Например, механический пес Spotmini, созданный инженерами из BostonDynamics для помощи на стройках и заводах, хорошо запоминает дорогу, строит карту местности, а также искусно обходит препятствия: в его распоряжении — камеры, установленные спереди, сзади и по бокам корпуса.

❌ Неразвитые сенсоры. Роботы пока видят и слышат намного хуже людей и животных. К примеру, у американского робота-кота Cheetah3, предназначенного для участия в спасательных операциях, отсутствуют зрительные сенсоры. Хорошая новость в том, что вместо зрения у Cheetah3 есть различные программы и алгоритмы. С их помощью робот-кот может передвигаться и даже забираться на лестницы. Однако без зрительных сенсоров он врезается в двери, стены и другие препятствия. Разработчики планируют добавить Cheetah3 камеры переднего и заднего вида.

❌ Неспособность работать в команде. Большинство роботов не могут общаться между собой и работать совместно, это тормозит многие перспективные проекты. Например, механические пчелы могли бы помочь в ситуации постепенного исчезновения своих природных прототипов. Они уже способны опылять растения с 50-процентным успехом, но, в отличие от настоящих насекомых, пока не способны работать коллективно. В природе одни пчелы собирают пыльцу, другие — ухаживают за пчелиными ячейками, третьи — разведывают территории и так далее. Работая поодиночке, пчелы не смогли бы опылять растения и производить мед.

❌ Предсказуемость поведения. Один из главных недостатков «умных домашних животных» в том, что они мало способны к импровизации, ограничены в своих действиях и похожи скорее на продвинутые игрушки, чем на живых существ. Даже механического тюлененка PARO, признанного одним из лучших роботов-питомцев, невозможно перепутать с настоящим животным, и с ним сложно создать сильную эмоциональную связь, которая обычно возникает между человеком и его питомцем. Создатель корейской рыбки-робота AIRO в интервью журналу Robot-Pets сомневается, что электронные питомцы в ближайшее время смогут заменить настоящих.

Зверополис будущего

Рынок современной робототехники растет довольно быстрыми темпами, так что в обозримой перспективе можно ожидать появления новых интересных разработок. Роботов-животных планируют использовать в производстве, домашнем хозяйстве, чрезвычайных ситуациях.

Производство

Немецкая компания Festo разрабатывает роботов-муравьев Bionic-Ants. В отличие от механических пчел, пока что не достигших согласия в работе, муравьи смогут общаться друг с другом и координировать свои действия. Пока не совсем ясно, как именно эти роботы будут помогать на крупных производствах, однако у муравьев большой потенциал: вместе они могли бы выполнять задачи, для которых нужна слаженная командная работа.

Хозяйство

В будущем роботы будут выполнять рутинную работу, помогая с готовкой и уборкой. Сегодня уже есть умные пылесосы, но ими дело явно не ограничится. Так, робот Spot Arm, которого называют «жирафом» из-за длинного манипулятора, сможет помогать не только на производстве, но и в хозяйстве, выполняя самые разные поручения, — это сильно упростит жизнь пожилым людям и людям с ограниченными возможностями.

Чрезвычайные ситуации

Если физические способности людей ограничены, то роботов всегда можно сделать еще сильнее, быстрее и выносливее. Так, американский робот «Дикий кот» способен перемещаться со скоростью свыше 30 км/ч, ловко маневрируя и держа равновесие. Разработчики надеются увеличить скорость робота до 80 км/ч. «Кота» планируют использовать в чрезвычайных ситуациях для спасения людей и для курьерской доставки тяжелых грузов.