Роботизированные тараканы на помощь в поисках и спасении
Инженерные исследовательские группы Texas A & M и UC Berkely применяют различные подходы к разработке своих роботизированных спасательных тараканов.
Тараканы похвастаются одними из самых впечатляющих черт выживания в животном мире. Они могут задерживать дыхание в течение 40 минут, их гибкие каркасы позволяют им втиснуться в крошечные области, все еще будучи достаточно сильными, чтобы выдержать давление, которое сокрушит большинство животных, и они могут даже жить целую неделю без головы! За последние несколько лет исследователи использовали тараканов в качестве модели спасательных беспилотных летательных аппаратов, которые могут маневрировать через обломки разрушенных структур, чтобы найти выживших. После обнаружения оставшихся в живых, эти спасательные плотвы передают координаты аварийным спасателям. В случае успеха тараканы будут спасать жизни многих жертв структурных коллапсов, а также избавлять первых ответчиков от ненужной опасности.
Исследователи принимают множество различных подходов к спасательной плотве, но есть два, которые выделяются. Профессор Роберт Пол и его команда в Калифорнийском университете Беркли разрабатывают роботизированные тараканы, чьи каркасы крепкие и гибкие. Они также могут ползти очень быстро даже в ограниченном пространстве. В прошлом году Хонг Лян и ее команда в Texas A & M установили тараканы с небольшими рюкзаками с камерами и другими датчиками. Обе команды стремятся использовать изобретательность тараканов, но каждый подход имеет свои сильные стороны и ограничения.
Недавно UC Berkeley выпустил видео на своем канале Youtube, описывающем проект.
Есть ли что-нибудь, что тараканы не могут сделать?
Команда UC Berkeley назвала свой прототип CRAM, акроним для сжимаемого робота с шарнирными механизмами. Как таракан, CRAM может втиснуться в области, меньшие половины его высоты, и все еще поддерживать полную скорость движения. Это достигается за счет использования разных частей их ног, чтобы продвигаться в зависимости от того, в каком положении они находятся. У CRAM еще есть путь, прежде чем он сможет справиться с такими умениями, как сжатие в трещинах, которые составляют 1/10 дюйма, но Результаты испытаний прототипа показывают обещание. Профессор Полный расширил свое вдохновение для CRAM в интервью UC Berkeley News Publication:
«Это только прототип, но он показывает возможность нового направления, используя то, что мы считаем наиболее эффективными для мягких роботов, т. Е. Животных с экзоскелетами … Насекомые - самые успешные животные на Земле. Потому что они вторгаются почти повсюду, мы должны смотреть на них, чтобы вдохновлять нас на то, как сделать робота, который может сделать то же самое ».
Профессор Полн и его команда в лаборатории Poly-PEDAL в Калифорнийском университете в Беркли продолжат свою работу, изучая движения животного мира, чтобы улучшить робототехнику. Перед CRAM профессор Хонг Лян и ее команда в Texas A & M приняли более прямой подход. Вместо того, чтобы пытаться сделать робота-таракана, почему бы не использовать настоящего таракана? В команде были установлены тараканы с камерами, микрофонами и датчиками, но самой интригующей особенностью является дистанционное управление. Эти тараканы можно контролировать дистанционно. Механизм управления посылает сигналы нервам, которые контролируют ноги по обе стороны таракана, влияя на то, в каком направлении они сканируются. Профессор Лян рассказал о своей идее проекта в интервью The Guardian в прошлом году:
«Насекомые могут делать то, чего не может сделать робот. Они могут входить в небольшие места, ощущать окружающую среду, и если есть движение, из хищника говорят, что они могут избежать намного лучше, чем система, разработанная человеком … Мы хотели найти способы работать с ними ».
На этой фотографии показаны тараканы профессора Ляна с камерой, датчиками и механизмом управления на спине
Эти бионические тараканы не лишены своих ограничений, главным образом, элементы управления не очень надежны. Элементы управления могут влиять на то, в каком направлении пробирается таракан, но он не имеет большого контроля над этим. Если таракан решает, что он скорее будет искать пищу, чем оставшиеся в живых в разрушенном здании, они могут просто снять с камеры оборудование, которое никогда не будет видно. Существует также этическая дилемма, когда речь идет о дистанционном контроле живых существ, даже если это в интересах спасения человеческих жизней.
Хотя обе команды придерживались разных подходов, они оба согласны с долговечностью и изобретательностью таракана. Используя моторные функции насекомых для создания нетрадиционных роботов, им просто удастся спасти тысячи жизней.