Роботы недели: скейтербот, лист, насекомое - новости технологий

Все важные и интересные изобретения и техно-рекорды за минувшую неделю - в обзоре LIGA.net.

Робот-скейтер

Четвероногий робот Skaterbot научился ездить по льду на коньках. Об этом сообщает ETHZ.

Инженеры Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали программное обеспечение, позволяющее роботу самостоятельно обучаться необходимым движениям и адаптироваться к закрепленным на его ногах приспособлениям - колесам или конькам.

Эта программа автоматически разрабатывает оптимальные движения для заданного строения робота и его траектории.

Недавно инженеры вместо колес закрепили на концах ног робота лезвия коньков. После обучения робот смог адаптироваться к новым условиям и выработал походку, при которой его конечности постоянно поворачивают вправо и влево, создавая волнообразные движения. Благодаря этому робот успешно движется вперед и поворачивает в нужные стороны.

Искусственные листья

Исследователи Университета Иллинойса в Чикаго разработали искусственные листья, которые имитируют процесс фотосинтеза (поглощения углекислого газа (CO2) и продуцирования кислорода, как это делают растения). Об этом сообщает UIC.

По словам разработчиков, 360 таких листьев, покрывающих площадь в 500 метров, за один день могут снизить уровень углекислого газа на 10% в окружающем воздухе в пределах 100 метров.

Ученые предлагают поместить искусственный лист в заполненную водой капсулу, построенную из полупроницаемой мембраны. Когда солнечный свет нагревает воду, она испаряется через мембрану. В то же время капсула будет всасывать углекислый газ. Искусственный лист внутри капсулы затем преобразует CO2 в угарный газ (CO) и кислород. Первый можно использовать для создания синтетического топлива - от бензина до метанола, а кислород - возвращать в окружающую среду.

Ожидается, что такой искусственный лист будет в 10 раз эффективнее преобразовывать CO2 в топливо, чем натуральные листья. Согласно подсчетам, 360 таких листьев - каждый длиной 1,7 метра и шириной 0,2 метра - будут ежедневно производить около полтонны СО.

Отмечается, что концептуальном проекте ученых используются легкодоступные материалы и технологии.

Робот с изменяющимися суставами

Мультимодальный робот, созданный инженерами Университета Колорадо (CSU), способен с помощью электричества плавить и укреплять свои суставы для адаптации к различным движениям при ходьбе. Об этом сообщает IEEE Robotics.

Исследователей из CSU оснастили робота формами изменяющихся суставов (shape morphing joints, SMJ). Каждое из этих соединений изначально твердое, но при нагревании электричеством оно становится податливым в течение примерно 10 секунд. Прекращение подачи электричества снова сделает сустав жестким.

Такие роботы могут использоваться для мониторинга окружающей среды, военного наблюдения, а также для поисковых и спасательных операций в зонах бедствий или катастроф.

Инженеры намерены сделать робота, способного к более чем одному типу передвижения: бот, который может плавать и ходить, или бот, который может ходить и летать.

Робот-муравей

Ученые из Университета Экс-Марсель во Франции разработали робота, который использует для навигации методы пустынных муравьев. Об этом сообщает Science Robotics.

Инженеры научили робота находить путь в исходную точку с помощью подсчета шагов, измерения оптического потока во время ходьбы и определения направления по излучению Солнца - именно так поступают пустынные муравьи Cataglyphis fortis и Melophorus bagoti. Эта технология делает навигацию робота независимой от спутниковых систем. Эксперименты показали, что робот способен успешно возвращаться кратчайшим путем, даже если до этого он двигался случайным образом.

Робот получил шесть ног и множество датчиков, показания которых собираются в одноплатном компьютере Raspberry Pi. В качестве солнечного компаса робот использует пару ультрафиолетовых датчиков, а также поляризаторов, вращение которых позволяет установить распределение поляризации падающего света по небу и определить направление движения. Также в роботе установлен датчик оптического потока и шагомер.

В ходе экспериментов при использовании наиболее полного алгоритма робот успешно возвращался в исходную позицию со средней ошибкой 0,67%.

Четырехкрылый робот-насекомое

Инженеры из Гарварда создали четырехкрылого летающего робота, масса которого составляет менее 150 миллиграммов. Об этом сообщает IEEE Robotics.

Управление амплитудой взмахов крыльев позволяет наклонять и поворачивать робота вдоль трех осей. Масса полезной нагрузки такого робота составляет 262 миллиграмма, чего должно быть достаточно для придания ему автономности с помощью небольшого аккумулятора или ионистора.

Робот построен по крестовой схеме аналогичной той, которая используется в квадрокоптерах, но на концах плеч закреплены не роторы, а крылья. В основании каждого крыла расположен конец пьезоэлектрического актуатора, отклоняющий крыло в ту или иную сторону. Во время полета все актуаторы двигаются с одинаковой частотой 160 герц, однако амплитуду их движения можно менять.

Во время экспериментов робот мог зависать на месте, используя внешнее управление с визуальной системой отслеживания движений, а также успешно осуществить три вида маневров.

Такие роботы могут использоваться, например, в машиностроении - для мониторинга двигателей изнутри.