Крошечные устройства, исследующие внутренние органы человека, и хирурги в операционной, исследователи канализации и социальные работники, водолазы и помощники для космонавтов и астронавтов. Кажется, невозможно найти такую сферу, в которой робототехника не нашла бы себе применения.
Но все эти сложные устройства были бы невозможны без отдельных элементов, которые маленькими шагами приближают человечество к созданию «всемогущих» помощников.
Сам себе доктор
Никто не защищен от повреждений и роботы тоже. Воспроизводя внешний вид и функции людей, гуманоиды могут установить более гармоничные и естественные взаимодействия с людьми, считают исследователи. А людей сложно представить без кожи. Инженеры из Токийского университета разработали покрытие, которое умело имитирует человеческую кожу и может использоваться для любых андроидов.
Более того, ученые сразу подумали о том, как робот будет бороться с царапинами и порезами: его кожа умеет самостоятельно заживать. Весь секрет в человеческих клетках. Двухслойный эпителий на основе живых клеток не только внешне имитирует свойства кожных покровов, но и может восстанавливаться.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Shoji Takeuchi
Вкус «пережеванных» продуктов
Повара часто пробуют пищу в процессе приготовления, чтобы оценить содержание и вкус блюд. Пережевывание — важная часть дегустации. Поскольку разные ингредиенты блюда претерпевают определенные изменения при пережевывании, пережевывание помогает понять состав пищи.
Теперь это умеют делать и роботы. Инженеры из Кембриджского университета создали установку, которая использует смешивание для имитации жевания и пробует блюдо на двух разных фазах пережевывания.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Grzegorz Sochacki et al., Frontiers in Robotics and AI
Тайное становится явным, а невидимое — видимым
Глаза — один из основных источников информации для человека. Компьютерное зрение претерпело существенную эволюцию за последние годы, но и у него есть свои «слепые пятна». Одним из них долгое время оставались прозрачные предметы — луч системы компьютерного зрения игнорировал такие препятствия, делая их невидимыми для зрения.
Но выход есть. Исследователи из Института прикладной оптики и точного машиностроения Фраунгофера объединили инфракрасную лазерную проекцию и термографию. Вместе они не оставят ни один предмет незамеченным.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Институт прикладной оптики и точного машиностроения Фраунгофера
В чем сила? Сила в мышцах!
Электростатические приводы имеют простую конструкцию и малый вес, что делает их потенциально востребованным в робототехнике. Но есть проблема. Область применения таких устройств ограничена, поскольку для практического использования требуется высокое напряжение, превышающее несколько киловольт.
Инженеры из Технологического института Токио придумали, как решить эту проблему. Они использовали сегнетоэлектрические материалы, которые обладают спонтанной поляризацией. В своем исследовании они показали, что такой привод генерирует силу в 1200 раз большую при том же напряжении.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research
«Самосознание» для робота
Представления о себе, своем теле помогают человеку и животном планировать и выполнять движения. Хотя о полноценном сознании и интеллекте для робота речь пока не идет, все же отдельные компоненты вполне реализуемы.
Например, исследователи из Колумбийского университета разработали систему, которая помогает роботу со стороны «наблюдать» за собой, оценивать, как тело реагирует на различные импульсы, учиться и корректировать свои движения.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Boyuan Chen et al, Science Robotics
Сильные и крепкие пальцы
Роботу, как и человеку, часто приходится работать в непредсказуемых условиях. Иногда им нужно работать с хрупкими и деликатными устройствами, а иногда — действовать в опасной среде и избежать травмы.
Исследователи из Харбинского технологического университета разработала компактный роботизированный палец, который сочетает в себе эффективность манипулирования предметами, небольшой размер и устойчивость к внешним воздействиям. Его секрет в механизме переменной жесткости, подсказанном природой.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Handong Hu, Yiwei Liu, Zongwu Xie, Jianfeng Yao, Hong Liu
Чувствительные ладони
Тактильные ощущения — еще один источник информации о внешнем мире. Исследователям из Бристольского университета удалось наделить этим свойствам роботизированную руку. Как и в предыдущей разработке, вдохновением послужили живые организмы.
Роботизированный палец может осязать благодаря маленьким булавкообразным сосочкам на кончике пальца. Похожие структуры скрываются, например, внутри человеческой кожи.
Больше про разработку по ссылке.
Изображение: Nicholas Pestell et al., University of Bristol
Готовый робот из принтера
Даже отдельная рука требует множество сложных элементов, что говорить про полноценного андроида. Тем не менее, ученые из университета Колорадо в Бодлере мечтают о создании робота, который можно будет просто напечатать на 3D-принтере. Для этого нужен метод печати, который смешивает твердые вещества и жидкости.
Хотя пока о полноценном андроиде говорить рано, но технология кажется перспективной с ее помощью можно напечатать готовую конструкцию с встроенными проводами или даже модели, имитирующие мягкость настоящих человеческих органов.
Больше про разработку по ссылке.
Читать далее:
Ударная волна от Солнца открыла трещину в магнитном поле Земли
17-летний инженер придумал безмагнитный двигатель: его смогут применять в электромобилях