Робомуха, кибермедуза, компьютер с живым мозгом: технохиты недели
Все важные и интересные изобретения и техно-рекорды за минувшую неделю - в обзоре LIGA.net.
Робомуха
Ученые Дельфийского технологического университета в Нидерландах создали робота с уникальной системой полета, которая позволяет ему летать так же проворно, как настоящие насекомые. Устройство разработано в рамках проекта DelFly.
Робот Nimble оснащен четырьмя крыльями, с помощью которых он может управлять полетом – изменять высоту, поворачивать влево и вправо.
Пока Nimble при полном заряде аккумулятора способен провести в воздухе немногим более 5 минут, при этом дальность полета составляет 1 км.
С помощью робота исследователи могут моделировать и изучать паттерны поведения плодовых мух и маневры, которые те используют для уклонения от препятствий. В естественной среде изучать крошечных, стремительных насекомых сложно, а с помощью роботов, их имитирующих, подобные наблюдения становятся намного проще.
При этом ученые уверены, что область применения Nimble может быть гораздо шире.
Два поезда: с аккумулятором и на водороде
Австрийский железнодорожный оператор ÖBB совместно с компанией Siemens Mobility разработал прототип аккумуляторного поезда Desiro ML Cityjet Eco, который способен передвигаться по электрифицированным и неэлектрифицированным участкам железных дорог. Об этом сообщает Railway Technology.
Локомотив поезда оснащен литий-титанатными аккумуляторными батареями общей емкостью 528 киловатт-час, двумя контроллерами цепей постоянного тока и системой охлаждения батарей. Конструкция поезда предусматривает подзарядку аккумуляторных батарей от электросети с помощью пантографа при движении по электрифицированным участкам железных дорог.
Как только поезд покинет электрифицированный участок, автоматика тут же переключит питание тяговых электромоторов на питание от аккумуляторных батарей. На аккумуляторах Desiro ML Cityjet Eco способен развивать скорость до 120 км/ч, а при питании от сети – до 140 км/ч.
По оценке разработчиков, новый поезд с аккумуляторными батареями позволит снизить выбросы углекислого газа по меньшей мере на 50% по сравнению с дизельными поездами (с учетом выбросом тепловых электростанций, снабжающих электрифицированные участки железных дорог).
Испытания поездов на железных дорогах Австрии планируется начать в конце этого года, а начало эксплуатации запланировано на вторую половину 2019-го.
Европейская железнодорожная компания Alstom запустила, как утверждается, первый в мире поезд на водородных топливных элементах – Coradia iLint, который может двигаться со скоростью до 140 км/ч и имеет запас хода около тысячи километров. Об этом сообщает CNBC.
Alstom запустила в коммерческое использование две машины 17 сентября в Нижней Саксонии, Германия. Поезда будут работать на участке длиной примерно 100 км – части линии, которая соединяет города Куксхафен, Бремерхафен, Бремерфёрде и Букстехуде.
Кибермедуза
Команда ученых из Флоридского Атлантического университета и Управления военно-морских исследований разработала роботов, использующих принцип движения медузы. Устройство способно свободно плавать, передвигаться и проплывать через узкие участки. Об изобретении рассказывает Bioinspiration and Biomimetics.
Робомедузы, будучи биомиметическими мягкими роботами, призваны наблюдать за коралловыми рифами и изучать их, не принося вреда их хрупкой структуре.
При разработке робота ученые взяли за основу форму ушастой аурелии (Aurelia aurita) на этапе личинки. В качестве механизма тяги использовали гидравлические сети, которые приводят машину в движение.
Для маневренности робомедузу оснастили двумя рабочими колесами насоса и восемью щупальцами. Рабочее колесо насоса обеспечивает открытый поток - вода из окружающей среды закачивается в мягкие приводы для воспроизведения плавательного рывка. Когда насосы отключаются, эластичность силиконового материала в приводах щупалец сжимает приводы для обратного выброса воды во время фазы релаксации.
Такой дизайн также помог избавиться от винтов, упростив управление, размеры и снизив стоимость разработки.
Медуз-роботов печатают на 3D-принтере, применяя силиконовую резину для приводов. В контрольный алгоритм робота планируется встроить датчики окружающей среды и навигационный алгоритм.
Беспилотник в вертикальными взлетом-посадкой
В европейской корпорации MBDA разработали концепт ударного беспилотного летательного аппарата Spectre с функцией вертикальных взлета и посадки.
Электрический беспилотник оснащен наклонным крылом, может развивать скорость до 180 км/ч, а дальность его действия достигает 10 км. Spectre может совершать полеты на предельно низкой высоте.
Spectre получил интегрированный модульный отсек полезной нагрузки, способный вмещать вес до 25 кг. Беспилотник можно оснастить двумя ракетами MBDA Enforcer или одной Missile Moyenne Portee (MMP), а также применять в разных режимах работы: и как отдельную боевую единицу, и как часть информационно-командной системы.
Живой нейронный компьютер
Ученые Лихайского университета (Lehigh University) намерены разработать компьютер, состоящий из живых клеток и запрограммировать его на выполнение вычислительных процессов. Исследователи уже получили для этой цели грант в $500 тысяч у Национального научного фонда.
Инженеры говорят, что для создания нейронной сети используют живые клетки (какой именно тип клеток - пока не сообщается). Ученые намерены обратиться к оптогенетике – методике управления клетками с помощью воздействия на них света, и планируют обучить клетки распознавать цифровые значения, необходимые для выполнения вычислений.
Последние достижения в сфере направленной оптической стимуляции, а также высокоскоростном оптическом обнаружении - позволяют одновременно обнаруживать и стимулировать тысячи живых нейронов, уверены исследователи.
Они создадут экспериментальную систему, которая будет реагировать на оптическую стимуляцию. Наблюдая за ответной реакцией и активностью живых сетей нейронов, ученые надеются разработать алгоритмы, с помощью которых эти нейроны можно будет чему-то обучить.
По словам исследователей, их проект поможет «лучше понять возможность симбиоза компьютерного и органического мозга».