10 потрясающих технологий в области робототехники
Фото: Кадр с видео
Робот Boston Dynamics’ Atlas, который выполняет элементы паркура
Робот Atlas, вес которого 75 кг и высота 1,5 м, разработанный Boston Dynamics, на многочисленных рекламных видео демонстрирует способность определять и справляться с препятствиями благодаря системе компьютерного зрения, а также великолепно балансировать.
Atlas способен передвигаться по пересеченной местности, сохраняя равновесие; во время бега перепрыгивать через бревно и довольно легко запрыгивать на несколько ящиков; поднимать различные предметы и манипулировать ими. А также выполнять элементы паркура: сальто вперед и назад. Марк Райберт из команды разработчиков отмечает, что на данный момент робот справляется не со всеми поставленными перед ним задачами. Но демонстрации его возможностей служат вдохновляющими примерами для дальнейшего усовершенствования Atlas-а.
Интуитивно хирургическая платформа da Vinci SP
Внедрение роботов в хирургию стало одной из наиболее важных инноваций последних лет. Часть операций, например операционное вмешательство РПЭ (радикальная простатэктомия), все чаще стали проводить, опираясь на роботизированные подходы, у которых есть множество преимуществ. Растет количество роботизированных платформ, их широкое использование зависит от того, будут ли в дальнейшем решены вопросы, связанные с уменьшением их стоимости.
Платформа da Vinci SP лидирует на мировом рынке хирургии. Рабочая часть устройства - это канюля диаметром 2,5 см с тремя хирургическими инструментами и эндоскопом, расположенным на гибких держателях. Они выдвигаются из трубки и предназначены для оперирования при глубоких поражениях тела.
Мягкий робот, передвигающийся благодаря увеличению своей длины
Мягкий робот, который передвигается в пространстве благодаря увеличению своей длины, - новое направление в робототехнике. Он сделан из мягкого скрученного внутри материала, который при нагнетании в него воздуха разворачивается - "растет" в длину и перемещается в необходимом направлении.
Робот сконструирован по принципу роста виноградной лозы и мицелия грибов. Это изобретение может отклоняться от препятствий на своем пути, перемещаться в ограниченных пространствах в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Таким образом, робот найдет широкое применение для навигации в трубах различного диаметра, в спасательных операциях с труднодоступными узкими местами и в медицине.
3D-печатные жидкокристаллические эластомеры для мягкой робототехники
Одна из основных задач, стоящая перед робототехникой, - это изучение новых материалов и схем производства для разработки энергоэффективных, многофункциональных и совместимых приводов. В 2018 году в этой бурно развивающейся области появилось много новых разработок.
Ранее использовались универсальные жидкокристаллические приводы из эластомеров, способные изменять свою форму. Но затем для мягкой робототехники были разработаны жидкокристаллические эластомеры, которые изготавливают с помощью 3D-печати. Эти приводы поднимают значительно больший вес, чем другие жидкокристаллические эластомеры.
Подобные мышцам приводы с гидравлическим усилением
Разработчики представили мягкий привод HASEL, который использует электростатические и гидравлические принципы в своей работе, когда происходит его линейное сжатие без необходимости предварительного растяжения материала. Привод довольно прочный и относительно недорогой в производстве материалом. HASEL способен поднимать груз более чем в 200 раз тяжелее его самого. А также хрупкие предметы.
Самоорганизующийся наноробот из ДНК
ДНК-оригами" - это технология намеренного конструирования молекул ДНК в заранее заданные и смоделированные объекты на наноуровне. Они могут иметь простую или сложную форму, быть плоскими или объемными. Управление структурой и перемещением наноробота происходит посредством электрических полей. Наноробот может быть запрограммирован на синтез и сборку материалов в направлении снизу-вверх. А также использоваться в качестве молекулярно-механической памяти.
Маневренный бионический робот DelFly Nimble
Биоинспирированные роботы - это летающие роботы, похожие на насекомых. Их разрабатывают по двум причинам: во-первых, для практического применения, во-вторых, для изучения природной аэродинамики, которую затем используют для программирования живых организмов. Недавно была выпущена новая модель Nimble с четырьмя крыльями, которая способна не только плавно летать, но и в любой момент менять направление движения.
У модели Nimble отсутствует хвост, благодаря чему она стала более маневренной и быстрой: летает со скорость до 25 км в час. Хотя Nimble в 50 раз превышает размер фруктовой мухи и не имитирует морфологию и кинематику ее крыльев, тем не менее этот робот может служить в качестве физической модели для понимания особенностей полета летающих организмов.
Легкий и удобный роботизированный экзокостюм
Многие люди, когда дело доходит до вопроса использования экзоскелетов в повседневной жизни, стесняются его надевать: они не хотят выглядеть неуклюжими и напоминать в нем Железного Человека. Легкий и эластичный экзокостюм для личного использования не препятствует движениям. А также благодаря новым разработкам он гораздо удобнее классического экзоскелета.
В него включены роботизированные приспособления, помогающие ходьбе. Его потенциальное применение - увеличение выносливости, мобильности и независимости пожилых людей. И для реабилитации детей и взрослых с нарушениями движений в результате перенесенной болезни.
Универсальные роботы-манипуляторы Universal Robots e-Series Cobots
Применение универсальных роботов-манипуляторов Universal Robots, несмотря на их неброский внешний вид, становится все более широким: их задействуют как инструмент в исследовательских лабораториях и на сборочных линиях, в логистике и хирургии. Компания Universal Robots выпустила в 2018 году нового совместного робота e-Series, в несколько раз сократив время настройки одного робота.
Благодаря интуитивно понятной системе 3D-визуализирования настраивать и управлять роботами могут даже неопытные операторы. Новые модели роботизированных рук e-Series стали безопасными для человека, сведя риск травм от работы с ними к минимуму.
Собака-робот Sony’s aibo
В 2018 году в продаже появилась новая версия автономной сабаки-робота, первые модели которой были выпущены еще около 20 лет назад. Внешность собаки стала более дружелюбной, также были улучшены функция распознавания голоса и возможность обучаться у своих хозяев. Кроме того, у Aibo есть программное обеспечение, имитирующее поведение щенка: со временем оно становится более сложным. Способы ситуативного поведения робота частично заложены в нем изначально, а частично приобретаются самообучающейся Aibo благодаря взаимодействию ее с владельцами. Поэтому этот социальный робот подходит для обучения детей новым навыкам через игру, а также как развлечение и домашний любимец для пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью.