Таракан, сокол, летучая мышь: в каких отраслях используются роботы с внешностью животных

Ученые давно наблюдают за различными видами редких зверей и птиц при помощи новейших технологий — скрытых камер и дронов. Но самым эффективным способом является внедрение биороботов, работающих «под прикрытием». Делая их похожими на каждый конкретный вид, ученые получают бесценную информацию, которую им не смогли бы предоставить другие способы наблюдения. Вот несколько новейших биоботов, раздвигающих границы инженерии.

Робот-сапсан

Американский инженер Уильям Родерик разработал этого робосапсана (на титульном фото), чтобы получить возможность наблюдать за скрытными птицами вблизи. Ученый сказал в одном из интервью: «Я решил, что, если бы существовал робот, ведущий себя как эта птица, это открыло бы совершенно новые способы изучения окружающей среды».

Робот оснащен длинными когтями, как у живого сапсана. С их помощью он может сидеть на ветках, хватаясь за них. Подобные роботы могут быть использованы в мониторинге окружающей среды, например для оповещения о лесных пожарах или для изучения редких животных.

Робот-летучая мышь

Полет летучей мыши очень сложен, ему практически невозможно подражать. Требуется уникальная система мышц, костей и суставов, отвечающая за складывание крыльев при каждом взмахе. Все дело в особом покрытии кожи, а не в перьях, как у птиц. Но недавно ученым из США удалось сделать роботизированную летучую мышь, получившую название B2.

Она используется для того, чтобы имитировать полет настоящей летучей мыши, выполняя резкие маневры и виражи. С помощью робота исследователи могут изучать механизмы полета настоящих зверьков, а потом использовать их при разработке более гибких летающих роботов будущего. Такие летательные аппараты смогут достигать труднодоступных мест без повреждения или причинения вреда.

Робот-крыса

Когда ученые хотят больше узнать о психических расстройствах человека, они часто обращаются к животным с похожим мозгом, таким как крысы и мыши. Эти звери могут служить важными «моделями» болезней человека. Однако с социальными последствиями психических расстройств у животных может быть трудно справиться из-за индивидуальных различий в том, как они взаимодействуют с другими, и в личности.

Таким образом, чтобы помочь стандартизировать эти взаимодействия, китайские и японские исследователи объединились для создания WR-5, роботизированной крысы. Она взаимодействует с реальными животными и используется для изучения социальной интеграции. Исследователи предполагают, что по мере развития робот может играть потенциальную роль в успокаивании лабораторных крыс, подвергающихся стрессу.

Робот-сокол

Роботизированный сокол помогает исследователям ответить на один из самых интригующих вопросов о поведении животных: являются ли они по своей природе эгоистичными или защищают свою группу? Если верить теории эгоистичного стада, то при нападении хищных птиц каждый голубь должен стремиться к центру группы, используя защиту толпы, чтобы не быть съеденным.

Однако, когда исследователи из Великобритании и Нидерландов отправили своего робота-хищника в стаю голубей, они были удивлены. Вместо того чтобы толпиться вместе, птицы выстраивались друг к другу таким образом, что, по мнению исследователей, могло помочь всей стае убежать от опасности. Гипотеза не нашла подтверждения. Вместо этого ученые пришли к выводу о кооперативном поведении голубей, способствующем их выживаемости как вида.

Гуппи-робот

Многие люди думают, что рыбам не хватает интеллекта. Но нам еще многое предстоит узнать о сложностях их поведения, особенно когда речь идет об их социальных взаимодействиях. Вот почему немецкие исследователи использовали рыбу-робота, чтобы понять коллективное поведение в парах гуппи.

Ученые перемещали напечатанную на 3D-принтере копию рыбы с помощью магнитов, расположенных под испытательным резервуаром. Робот был запрограммирован так, чтобы копировать скорость и направление отдельной рыбы, с которой он был партнером. Оказалось, что скорость передвижения у этих рыб является чем-то вроде особого языка.

Когда настоящая рыба плавала быстрее, пары лучше выстраивались и координировались. Это требует высокого уровня социальной реакции для коллективной работы групп.

Робот-таракан

У него, правда, четыре ноги вместо шести, но этот похожий на таракана робот длиной 4,5 см использует их по максимуму, бегая и взбираясь по стенам, как его собратья-насекомые. Разработанный инженерами Гарвардского университета 1,5-граммовый бот основан на более ранней конструкции миниатюрных шагающих роботов.

Фактически производитель авиационных двигателей Rolls-Royce, который финансировал работу, специально спросил команду, могут ли они создать армию крошечных «инспекторов» реактивных двигателей, чтобы добраться до частей, недоступных людям. Чтобы удовлетворить их просьбу, инженеры рассмотрели, как насекомые, такие как тараканы, карабкаются по стенам, используя липкие подушечки на ногах.

Они разработали такие же насадки для ног своего микроробота на основе электроадгезии, которая работает, индуцируя противоположные заряды на поверхности и на том, что к ней прилипает. Хотя он остается на привязи, обеспечивающей его липкую функцию, не многие роботы с такими маленькими ногами способны на подвиги, которых достиг этот электронный малыш.

Роботы-пчелы и рыбы

Могут ли в природе пчелы и рыбы быть друзьями? Мы, вероятно, никогда не узнаем, но они могут принимать совместные решения благодаря специальным роботам. В 2019 году группе инженеров из четырех европейских университетов удалось заставить австрийских медоносных пчел «разговаривать» со швейцарскими рыбками данио. Они отправили роботов-пчел и роботов-рыб, которых они назвали «агентами», для проникновения в их социальные группы.

Эти роботы-посредники адаптировали свои сообщения к назначенным им видам: роборыба использовала цвета и движения хвоста, в то время как стационарный робот-пчела вибрировал и менял температуру для передачи информации. Агенты в цифровом формате договорились координировать передвижения двух видов, которые на самом деле находились на расстоянии 680 км друг от друга.

В течение получаса им удалось синхронизировать свои движения и даже заставить их перенять некоторые характеристики других видов. Пчелы меньше двигались роем, а рыбы держались вместе дольше, чем обычно. Ученым предстоит разгадать еще много тайн животного мира, и роботы являются непревзойденными помощниками в этом.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

А как вам такие роботы-животные?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.