29.10.2015

Роботы, создаваемые на основе растений
Финансируемые ЕС исследователи продемонстрировали революционные достижения в области робототехники, на которые их вдохновили растения. Публике был представлен напечатанный на 3D-принтере «ствол», «листья», которые чувствуют изменения в окружающей среде, и «корни», которые растут и изменяют направление.

Людям свойственно понимать проблемы и решения с животной точки зрения, а растения воспринимаются большинством из нас как пассивные организмы, которые почти ничего не «делают», но на самом деле растения двигаются и чувствуют, и делают они это весьма эффективным образом.

Барбара Мацолаи из Итальянского технологического института (ИТИ) координирует проект «FP7 – PLANTOID», финансируемый фондом Перспективных и новейших технологий. Она полагает, что люди могут многому научиться у растений.

– Наша цель заключается в разработке, создании и проверке прототипа нового поколения ИКТ оборудования и программных технологий, вдохновленных растениями, – объясняет Барбара. И она видит потенциал применения таких технологий в сельском хозяйстве, медицине и даже исследовании космоса.

Прототип PLANTOID был разработан с двумя функциональными корнями: один корень демонстрирует возможность изгибаться, реагируя на информацию, получаемую от датчиков на кончике корня. Таким образом, корень изгибается и избегает камней или агрессивных и токсичных продуктов. Второй корень демонстрирует способность к искусственному росту. Рядом с кончиком корня осаждаются слои нового материала, что и создаёт движущую силу для проникновения в почву. Фактически, робот растет, выстраивая свою собственную структуру, и проникает в почву.

Корни подключены к стволу, в котором расположен микрокомпьютер. Сам ствол был изготовлен из пластика при помощи 3D-принтера. И наконец, как и натуральные листья, «листья» робота PLANTOID содержат датчики, которые могут оценить экологические условия, в том числе температуру, влажность, силу тяжести, прикосновение и целый ряд химических факторов.

С бюджетом в 1,6 млн. евро из фондов ЕС, проект PLANTOID является первым решением по проектированию и разработке роботов, основывающийся на моделях растений. Прототип не предназначен для какого-либо конкретного применения, и представляет собой демонстрацию новых методов робототехники. Тем не менее, Мацолаи высказывает предположения, что в будущем подобные роботы позволят обнаруживать и оценивать концентрацию загрязняющих веществ, например тяжелых металлов, или питательных веществ в окружающей среде, а также облегчат мониторинг условий в земной почве.

Удивительно, но роботы-растения отлично подойдут для освоения космоса, благодаря своей способности вкапываться и самостоятельно имплантировать себя на инопланетных мирах, следуя показаниям сенсорных датчиков, при этом адаптируясь к потенциально суровым условиям внешней среды.

Другие перспективные применения подобной технологии включают создание гибких эндоскопических роботов для деликатных хирургических операций в медицинской сфере, в то время как более крупные растительные роботы могут быть использованы в поисково-спасательных операциях, например, после стихийных бедствий.

– Растения отличаются удивительной эффективностью с точки зрения энергопотребления во время движения, – поясняет Мацолаи. – И это может служить источником для множества применений в не обладающих мышцами конструкциях, и, таким образом, не обязательно подобных животным, и идеально подходящих для мира робототехники.

По-настоящему уникальные характеристики растений могут стать источником вдохновения для современных компаний, которые смогут производить как умные и полезные растения, так роботизированные устройства.

Участвующие в проекте PLANTOID учёные планируют завершить своё трехлетнее исследование в апреле 2015 года. В настоящее время они работают над интеграцией сразу нескольких функций в один корень, чтобы он мог одновременно проникать в почву и выбирать направление. Кроме того, исследователи планируют разработку растительных структур, которые смогут использовать энергию из внешней среды.

При этом одним из самых интересных вопросов остаётся то, можно ли считать растения способными к «разумному» поведению, то есть, сможет ли рост робота меняться с течением времени на основе предыдущего опыта. Подобный подход это ещё один шаг к развитию «более умных» устройств, обладающих возможностью не только ощущать, но и следовать стимулам и принимать решения.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

1 + 6 =