По запросу робот в поисковике появляется определение: Робот — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе. Из этого можем сделать вывод, что не все роботы гуманоид но подобные . Большинство наоборот не похожи на людей.
Сегодня я расскажу про Робота-змею, что это, где используется и для чего он нужен.
Работы по созданию роботов-змей проводятся уже несколько десятилетий. Первый в мире змеиный робот был разработан профессором Сигео Хиросэ в Токийском технологическом институте в Японии в 1972 году. И сейчас многие страны, такие как Япония, Израиль, США и другие, успешно используют робо-змей для проведения поисково-спасательных операций и военных операций, которые могут быть слишком опасными или труднодоступными, для работы людей. Колесные механизмы составляют основу большинства наземных транспортных средств. На относительно гладких поверхностях такие механизмы могут достигать высоких скоростей и обладать хорошей управляемостью. К сожалению, пересеченная местность затрудняет, если не делает невозможным их перемещение. Змея — одно из существ, которое демонстрирует отличную подвижность на различных рельефах. Они способны передвигаться по узким проходам и подниматься по неровной местности. Это свойство мобильности пытаются воссоздать в роботах, которые выглядят и двигаются как змеи. Змеиные роботы чаще всего обладают высокой степенью свободы и им не нужны колеса или ноги для передвижения. Они подходят для широкого спектра применений. Одним из многих примеров являются спасательные миссии в сейсмоопасных районах. Змеиный робот может проползти сквозь разрушенные здания в поисках людей, а также доставить им небольшое количество продовольствия или воды до прибытия спасателей. Робот может также использоваться для наблюдения и технического обслуживания сложных и потенциально опасных сооружений, таких как атомные станции или трубопроводы. В городе он может осмотреть канализационную систему в поисках утечек или помочь пожарным. В течение последних десятилетий мир страдает от множества стихийных бедствий и антропогенных катастроф, таких как сильные землетрясения, пожары, наводнения, авиакатастрофы, цунами, наводнения.
После землетрясения пострадавшие могут быть погребены под развалинами, где спасение очень важно в первые 48 часов. Однако эти операции очень опасны для работников и даже для обученных полицейских собак. Кроме того, места, в которых обычно находится большинство жертв часто бывают недоступны с использованием традиционных методов и существующих технологий. Это важные причины, которые могут побудить исследователей направить усилия на разработку практических и полезных поисково-спасательных роботов, похожих на змей.
Очень многие изобретения, которые преподносят нам ученые и исследователи, позаимствованы у природы. То есть человек берет идеи у природы. Хороший пример, иллюстрирующий это, - создание роботов змей. змея, обладающая уникальной способностью перемещаться или подниматься по самым разным рельефам, грубой, грязной, водянистой, узкой трещинке, высоким деревьям, и эта уникальная способность передвигаться вдохновила робототехников на создание ,,Змеиных роботов". Змеиный робот - это инновация, получившая большое развитие, например, в Индии. Змеиные роботы могут использоваться в различных областях, таких как экология, сельское хозяйство, санитария, пожаротушение, наблюдение и обслуживание сложных и потенциально опасных сооружений или систем, таких как атомные станции или трубопроводы, интеллектуальные услуги, СМИ, разведка, исследования, образование, военные, борьба со стихийными бедствиями, спасательные и поисковые операции. Эти уникальные особенности и степень свободы роботов-змей делают их увлекательной темой для исследований и заслуживают инвестиций и применения.
Робот-змея, разработанный компанией Sarcos, способен не только проникать в труднодоступные и опасные места, но и в режиме реального времени информировать о потенциальных опасностях во время проведения спасательных работ. Сбор и анализ информации, необходимой для мониторинга потенциальных угроз, реализуется при помощи датчиков и облачных технологий Microsoft. Одна из областей, в которых роботы оказывают немалую помощь людям, — это исследование опасных зон и разведка в условиях, неприемлемых для человека. Обычно функционал подобных устройств сильно ограничен, они оснащены только видео и звуковым оборудованием для связи и управления. Однако этих данных часто недостаточно для получения полной картины происшествия, ведь, например, в шахтах людям может угрожать не просто обвал, но и ядовитые газы или пожар. Чтобы решить эту проблему компания Sarcos разработала робота-змею Guardian S. Благодаря магнитным гусеницам он может взбираться по отвесным поверхностям, а его малые размеры и способность изгибаться позволяют ему проникать в труднодоступные места вроде завалов или заставленных грузами трюмов кораблей. Робот оснащен фонариком – для ориентации в темных помещениях, а динамик и микрофон нужны, к примеру, для связи между командой спасателей и людьми, попавшими под завал. В Sarcos считают, что их робот может поступить на службу в полицию, чтобы в случае надобности выезжать на линию огня или даже выступать посредником при переговорах. Уникальным робота Guardian S делает не только его необычная форма, но и то, что устройство, напоминающее рептилию, способно оповещать экспертов о возможных опасностях, получая и анализируя информацию с помощью датчиков и облачных технологий Microsoft Azure.
«Что делает этого робота по-настоящему уникальным, так это сенсоры, передающие информацию в облако, — рассказывает сооснователь Sarcos Бен Вольф. — Пока змея собирает и передает данные об окружающей среде, операторы из любой точки света могут документировать и анализировать информацию, находясь в полной безопасности». На место аварии робота приносят в небольшом чемоданчике (он весит около 6 килограммов), включают и синхронизируют с планшетом на Windows. После этого Guardian S готов к исследованиям: оператор видит на экране картинку с одной из четырех камер и может управлять роботом при помощи двух джойстиков. Разработчики объясняют, что намеренно сделали управление схожим с компьютерными играми, так как многим пользователям это будет привычно. Guardian S может передвигаться как по суше, так и под водой. На нем могут быть установлены разные датчики — например, температуры, влажности, содержания в воздухе тех или иных токсичных элементов и так далее. Все данные с них отправляются в облачный сервис. «Рано или поздно робот будет поддерживать машинное обучение — то есть он будет обрабатывать большие массивы данных, чтобы находить закономерности и предсказывать проблемы», — обещает Бен Вольф. Тогда Guardian S сможет самостоятельно приглядывать за труднодоступными частями инфраструктуры и оповещать оператора только в том случае, если найдет аномалию. Робот, способный найти человека под завалом или провести разведку местности во время боевых действий, разработан российскими учеными. Для него не станет преградой ни пересеченная местность, ни узкие щели — устройство имеет форму змеи. Оно залезет в любую трубу или яму, недоступную для других механизмов, а также не прекратит работу в случае отказа отдельных элементов, благодаря модульной конструкции. Новый робот имеет прочный, гибкий и непромокаемый корпус на алюминиевом каркасе. Скорость его движения — около 1,8 километра в час. Работа в автономном режиме возможна в течение 60 минут. В различных условиях он может менять технику передвижения (от волновой до спиралевидной), делая оптимальный для данного случая выбор. По словам разработчиков из ЦНИИ Робототехники, робот по маневренности не уступает настоящей змее. Это было проверено на полигоне в различной обстановке. Оператор управляет устройством при помощи кабеля или беспроводной связи. Механизм можно наращивать в диапазоне от четырех до 15 модулей в зависимости от задач. Вес каждого — 350 граммов. Головной оснащен видеокамерой, приборами освещения и различными датчиками.Отдельные элементы разработки являются универсальными и могут применяться в других роботах. Основное предназначение устройства, получившего название ЗМЕЕЛОК-3М, поиск людей под завалами после техногенных катастроф или землетрясений. По словам экспертов, он способен эффективно заменить используемые сейчас щупы и даже служебных собак.
В скором времени робот-змея Flex Robotic System может стать весьма ценным помощником хирургов. Гибкая роботизированная система проведет операцию с минимальным инвазивным вмешательством, проникая в самые труднодоступные места пациента через горло.Робот оснащен HD-камерой высокого разрешения и управляется с помощью джойстика, что позволяет хирургу ориентироваться в недоступных иным способом частях организма, избегая при этом препятствий.Идея создания робота-хирурга принадлежит профессору института робототехники Университета Карнеги Меллон — Хови Хосету, основавшему совместно с Марко Зенатти, Алоном Вольфом и университетом Питсбурга компанию Medrobotics.Система Flex Robotic System содержит внутренний и внешний механизмы. Сперва внешний гибкий механизм под управлением хирурга находит путь. Затем внутри него проходит более прочный «скелет», который служит жесткой основой для дальнейших действий.Технология способна обеспечить более эффективный, не доступный ранее способ лечения заболеваний без внешнего хирургического вмешательства. Компания-разработчик робота уже получила 130 миллионов долларов инвестиций от нескольких частных инвесторов.
Чаще всего от слова ,,робот” в голове возникает образ гуманоида, который может выполнять те же задачи, что и человек. Но и для человечества могут быть полезными и другие формы тел рукотворных помощников. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали проект LineFORM . Это робот, который выглядит как змея, способная принимать различные формы в трёхмерном пространстве. Проект носит статус концепта. В его рамках исследователи пытались представить, как подобная форма может использоваться в реальной жизни. И они нашли несколько интересных применений. Робот носит название ,,изменяющий форму интерфейс” .Робот может принимать абстрактные формы и взаимодействовать с пользователем множеством различных способов. Способы использования ограничены лишь механическими характеристиками. Cоздано два прототипа LineFORM: один ручной” и может уместиться на ладони, если того пожелает, второй крупнее и способен опутать конечность человека. Оба устройства состоят из множества соединённых друг с другом электрических двигателей. Мелкий состоит из 21 сервомоторов с вращающим моментом 0,8 кг·см, большой — это 28 штук с вращающим моментом 18,3 кг·см. Длина первого — 47 см, второго — 183 см. Робот определяет и управляет собственной формой и может управлять жёсткостью своих сочленений. LineFORM может быть податливым, а может не давать изменить свою форму. Исследователи не вдаются в подробности строения змеек и механизма работы программного обеспечения, которое позволяет им функционировать. Они лишь упоминают, что всё работает под управлением Arduino Mega и программы на OS X. Робот может подражать различным объектам реальной жизни. Маленькая змея оборачивается вокруг запястья подобно часам. При поступлении звонка или просто необходимости оповестить о уведомлении, она начинает постукивать владельца по руке. Линия побольше способна на более масштабные задачи. Исследователи представили, как на одном из концов можно поставить источник освещения. LineFORM располагается на столе в удобной пользователю форме. С помощью суставов змея образовала выключатель, сгиб которого включает или выключает свет. Если обвить крупную линию вокруг руки, то можно обеспечить разные степени жёсткости. Некоторые суставы жёсткие, другие позволяют разные степени нажатия. Обвитый вокруг руки робот записывает движения на одном пользователе и воспроизводит на другом. LineFORM не лишен недостатков и рискует навсегда остаться концептом. Система обладает ограниченным разрешением, а его увеличение потребует большего числа сервомоторов. Это в свою очередь увеличит стоимость и энергопотребление. Исследователи считают, что у концепта есть будущее. Возможно, будущие прототипы смогут управлять не только сгибом и его силой, но и длиной, толщиной и растяжимостью. Проведённая работа затрагивала только взаимодействие с человеком, но не с другими предметами.
Многие исследовательские задачи робототехника еще предстоит решить, прежде чем можно увидеть полезное применение змеиных роботов, и многое еще предстоит понять о динамике этих увлекательных механизмов. Важной темой, которую исследователи в настоящее время изучают, являются новые модели и стратегии управления для поддержки интеллектуального и адаптивного передвижения змеиных роботов в сложных и загроможденных условиях, которые в противном случае будут сложными, угрожающими жизни или недоступными для людей. Посредством дальнейших инноваций потенциал змеиных роботов может быть использован более широко.