10 utrolige robotter, der efterligner dyr

I robotikens verden kan meget være og er blevet lært fra naturens verden. Der er ikke kun et væld af praktiske anvendelser til robotter baseret på biologiske organismer, men der kan også meget læres om evolution og de naturlige kræfter, der producerer sådanne højt avancerede designs. Denne forskningslinie fører til en fascinerende meddelelse om videnskab og natur - nogle gange på de mest bogstavelige måder.

10Robotic Sea Snake

Eelume undervandsrobot tjener en ekstremt praktisk, objektiv inspektion og vedligeholdelse af dybhavs rigge, en dyr og farlig indsats. Den nuværende generation af undervands autonome køretøjer, der udfører disse opgaver, er voluminøse, langsomme og vanskelige at manøvrere, men ikke Eelume. Det ser ud og bevæger sig ligesom en søslang og kan hurtigt og sikkert nå steder, der ikke kan køre.

Mens maskinen er i gang med kablet, har fabrikanten Kongsberg Maritime - som for nylig opnået en smule berømmelse ved at finde et decennier gammelt nedsænket monster prop i Loch Ness - arbejder på at gøre maskinens strømkilde intern, hvilket eliminerer behovet for et kabel og dermed enhver tilbageholdenhed på sit sortiment.

9Roko The Robotic Monkey

Roko er den eneste post på vores liste, der kun eksisterer i designfasen, uden at prototypen endnu er produceret. Men hvad et koncept er det: en furry, biometrisk, fuldt robotab, der kunne trænge dybt ind i tætte skove uden at forstyrre dyrelivet.

Designeren forudser en lang række forskellige funktioner. For eksempel kan Roko operere selvstændigt til at levere små forsyningsemballager (som mad eller førstehjælpssæt) til fjernliggende lejre, der ikke kan nås på landevejen. Det kan også fungere som en ledsager, der er programmeret til at hjælpe med navigering eller kontinuerligt overvåge omgivelserne for potentielle rovdyr.

Roko vil blive dækket af den faktiske pels og bevæge sig gennem skoven, ligesom en faktisk abe gør, så det vil ikke forstyrre indfødt dyreliv med dets tilstedeværelse som en menneskelig redningsmand eller en drone.

8RoboBees

I løbet af det sidste årti har honningbensbefolkningen ret pludselig og mystisk været offer for Colony Collapse Disorder. Befolkningen har haft drastiske årlige reduktioner, og ingen er helt sikkert helt sikkert. I juni 2014 kom Harvard-forskere op med mulige midler til at lette virkningerne af CCD, mens der findes en mere permanent: små robotbier, som snart kan klare afgrødebestøvning.

Selv om konceptet er blevet demonstreret og dokumenteret brugbart, skal en sværm af robotbier være i stand til at kommunikere indbyrdes og arbejde som et hold, ligesom en ægte sværm, og Harvard-holdet er ikke helt der endnu. Ifølge deres estimat kan robotsværme være ude af pollinering af afgrøder inden for et årti, hvilket hjælper landbrugsindustrien med at genvinde fra milliarder af dollars i årlige tab som følge af koloniens sammenbrud.

7MuddyBot

Georgia Tech biofysiker Daniel Goldman havde til opgave at designe en ny generation af amfibiske robotter, der kan håndtere de mest udfordrende overflader, som flydende sand og glat mudder. Goldman vendte sig til evolutionær videnskab: Han byggede en robot, der ligner stærkt en afrikansk mudskipper-fisk, der bruger tid på både jord og vand på en måde, der ligner tidlige hvirveldyr.

Robotten har vist, at halen ikke er særlig nyttig til lokomotiv overhovedet. Medmindre det er, forsøger det at navigere en let, glat hældning, i hvilket tilfælde det er meget nyttigt. Halen bidrog også til, at MuddyBot glider ned ad bakke i sådanne situationer.

6Den Bioniske Kænguru

Tendoner i kænguruens ben virker som fjedre, genvinder noget energi og genvinder det i næste hoppe, hvilket giver dem bemærkelsesværdige udholdenhed. Tyske ingeniørfirma Festo valgte en direkte rute til at demonstrere, hvordan dette koncept kunne gælde for maskiner ved at bogstaveligt talt bygge en kænguru.

Prototypen er gestusstyret ved hjælp af et kommercielt tilgængeligt sensorbelastet armbånd af den type, der kan bruges til styring af droner. Intet ord om, hvorvidt disse vil blive gjort tilgængelige for offentligheden, simpelthen i kraft af at være sjovt at have rundt.

5SpotMini, robotgiraffen

Robotikfirmaet Boston Dynamics har været involveret i oprettelsen af ​​menneskelige og hundlignende robotter til militær eller civil brug. Deres seneste skabelse, SpotMini, er primært beregnet som husstandskammerat og ligner en hundstørrelses robotgiraffe.

Udseendet kommer fra sin hovedarmkombination, som er ekstremt alsidig og har nogle ulige muligheder (SpotMini kan rette sit hoved i en position, mens resten af ​​kroppen bevæger sig rundt om det). Hovedarmen kan tage fat på genstande og rette enheden, hvis den falder over.

SpotMini kan køre i en og en halv time på en enkelt opladning og kan let navigere i miljøer, som det sandsynligvis vil opstå i det gennemsnitlige hjem. Mens det vil skabe en sjov nyhed, kan der også være nogle meget nyttige applikationer til at hjælpe pleje af handicappede og ældre.

4The SpiderBot

På Institut for Computational Design i Stuttgart, Tyskland, skabte forskere for nylig, hvad de kalder et "Mobil Robotic Fabrication System for Filament Structures." Systemet anvender teams af små robotter med spole af kulfiber, der arbejder sammen om at væve nifty ting som hængekøjer . Ved design af deres system efterlignede ingeniører design af naturens egne vævere til deres små robotter: edderkopper.

Holdet planlægger at skala systemet op, ved at bruge flere robotter til at færdiggøre endnu mere komplekse designs og arbejder på at give dem mulighed for at klamre sig til buede eller glatte overflader.

3The CockroachBot

UC Berkeley biomekaniker Robert Full har brugt år at studere dyrernes bevægelser og deres potentielle anvendelser mod robotik.Trængt af kakerlakkernes evne til at presse ind i stort set ethvert rum på trods af at have en hård skal, fuldt undersøgt og fundet at roaches bruger en unik bevægelse. Derefter tog de det, de lærte og byggede en robotmorke.

RoboRoach er en del af et voksende område af blød robotik, der bruger fleksible materialer som polymerer i stedet for metal og hårde kredsløb. Robotinsekterne, billige og nemme at fremstille, udføres ligesom ægte kakerlakker gør i trange rum og kunne bruges i katastrofeområder, krigszoner eller andre farlige områder for at hjælpe med at lokalisere dem, der har brug for hjælp eller evaluere stabiliteten af ​​sådanne områder før menneskelige redningsarbejdere indtaste.

2Robirds

Problemet med generfugle har længe været en uden reel løsning. Fugle kan ofte lide at holde fast, når de har fundet et område, de kan lide, og overskydende foder og skader på afgrøder er ikke engang de mest alvorlige problemer. Fugle kan også forstyrre flyveveje og sprede sygdom.

Indtast Clear Flight Solutions, et firma, der har fremsat et produkt, de kalder "RoBird." Det er en livlig model af en raptor, og i forsøg har de vist sig at reducere faren for fugleaktivitet i målrettede områder med op til 50 procent. Dette skyldes at roboten har en realistisk vingebevægelse, og fugle er naturligvis tilbøjelige til at registrere formen på en anden fugles silhuet og deres vinger bevæger sig for at afgøre, om de er rovdyr.

RoBird kan også bruges til at udstyre og jage væk særligt stædige fugle. Mens de i øjeblikket kontrolleres trådløst af en operatør på jorden, er der for tiden en autonom version i gang.

1The Cyborg Stingray

Et internationalt forskergruppe under ledelse af Harvardforsker Kit Parker producerede en kunstig stingray, der efterligner svømmende bevægelser af den virkelige ting. Selv om dette kan synes at være par for kurset sammenlignet med de andre poster på denne liste, er deres stingray ikke teknisk en robot. Det var konstrueret med både kunstige og biologiske komponenter, og i virkeligheden er ordet faktisk en cyborg.

Holdet brugte et neutralt ladet guldskelet, overlejret af en tynd polymerhud. Vævet overalt er over 200.000 celler afledt af rottehjerter, kaldet cardiomyocytter. Lysfølsomme versioner af disse celler er opstillet oven på stingrayen, og dens navigation styres ved at ændre frekvensen og pulserne af lys rettet mod det. Lys bevirker også, at musklerne kommer til at blive kontraherende og forsyner finnernes nedadgående bevægelse. Guldskeletet har energibesparende egenskaber og hjælper med at forsyne den nedadgående bevægelse.

Ikke alene kan forskning af denne type føre til betydelig fremgang i nyere generationer af automatiserede robotter, men det kan også hjælpe os med at få en bedre forståelse af det menneskelige hjerte og andre flydende bevægende muskelfunktioner. Det kan endda bane vej for fremtidige iterationer af livagtige, cyborg dyr - eller endog mennesker.