Роботы должны потеть: нюансы странной технологии
|
Международная команда исследователей научила роботов потеть, чем существенно повысила их эффективность при работе даже в самых тяжелых условиях.
Международная группа ученых разработала мягкую роботизированную руку, которая буквально потеет в ответ на избыток тепла. Эта инновационная концепция может повысить долговечность и выносливость роботов, а также позволить им работать в экстремальных условиях.
Мягкая, потная рука робота – это результат весьма необычного исследования, сведения о котором были опубликованы в Science Robotics. Разработанные исследователями из Университета Корнелла, Facebook Reality Labs и Центра микробиоброботики в Пизе, роботы поддерживают стабильную температуру тела, выделяя пот через крошечные поры. Пускай это лишь пробный образец, однако в будущем на его основе можно будет создать роботов, способных работать в течение продолжительных периодов времени без риска перегрева.
Зачем потеют роботы
Робот, сделанный из роботов, движется без помощи человека
Хорошие новости: есть способ создавать больших роботов из роботов поменьше. Такие боты могут перемещаться даже в том случае, если их отдельные части на это не способны.
Для начала инженеры создали несколько роботов размером с iPhone и назвали их «смартиклами» (сокр. от smart particles, «умные частицы»). Они могут поднимать и опускать миниатюрные конечности, но при этом не способны двигаться с места на место. Пять таких смартиклов были закреплены на пластиковом кольце, образовав тем самым «супермакет» — простую конструкцию, которая может перемещаться сама по себе в случайных направлениях при столкновении ботов друг с другом.
После этого команда написала алгоритм, который позволял данной конструкции двигаться к источнику света, соблюдая направление движения. Все дело в том, что каждый бот снабжен датчиком света, который заставляет его прекратить движение, когда световое излучение достигает определенной яркости. Когда роботы на переднем крае перестают двигаться, задние все еще толкают их вперед — так супермакет движется к своей цели.
Исследователи предположили, что понимание того, как «умные» боты движутся вместе без центрального пульта управления, может помочь ученым разработать сложные роботизированные системы нового поколения. В будущем они смогут функционировать даже в случае поломки одной детали, и однажды могут быть даже использованы для создания гуманоидного робота, состоящего из множества крошечных независимых частей.
Новая разработка помогла роботам двигаться за счет собственной энергии
Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте спроектировали роботов, которые самостоятельно передвигаются на основе энергии, которую они добывают из окружающей среды.
Многие растения и животные, особенно маленькие, используют специальные части тела, которые действуют как пружины: они помогают им двигаться очень быстро. Такие растения, как венерианские мухоловки, являются хорошими примерами такого рода движений.
Эл Кросби, профессор полимеров и инженерии в Колледже естественных наук МТИ
Однако большинству этих щелкающих устройств нужен мотор или помощь человека, чтобы продолжать двигаться. Однако в новой работе авторы создали приложение, которое не потребует батарей или двигателей.
Изучив основные физические свойства этих систем, команда экспериментировала с различными формами, чтобы найти те, которые будут правильно реагировать и двигаться без какой-либо помощи.
Команда показала, что с помощью измененных пружин робот может самостоятельно подниматься по лестнице.
Это показывает, как материалы могут генерировать мощное движение, используя взаимодействие с окружающей средой, например, через испарение. Это важно для разработки новых роботов, особенно небольших размеров, в которых трудно разместить двигатели, батареи или другие источники энергии.
Собакообразный робот Spot научился самостоятельно заряжаться от док-станции (2 видео)
Компания Boston Dynamics проводит очередную модернизацию знаменитых роботов-псов Spot и выводит на рынок модель Enterprise Spot, предназначенную для проведения долговременных автономных работ промышленного назначения.
Основное отличие промышленного робота Enterprise Spot от выпущенных в продажу летом 2020 года потребительских моделей, заключается в возможности длительной автономной работы и самостоятельного пополнения энергии с помощью специальной станции. Промышленный робот Enterprise Spot будет оснащаться специальным разъемом для самостоятельной зарядки и док-станцией, через которую и будет поступать энергия к роботу.
Технология подзарядки Enterprise Spot достаточно проста и не сильно отличается от подзарядки роботов-пылесосов. После выполнения работы в автономном режиме (около 90 минут) робот возвращается к док-станции и подсоединяется к ней с помощью двух зарядных конусов, на которые Enterprise Spot «ложится животом». Такая функция продлевает время автономной работы собакообразного робота практически до времени выработки его ресурса. Позиционирование для подзарядки осуществляется с помощью «реперных маркеров» размещенных за задними лапами Spot и работающих по принципу QR-кодов.
В промышленных моделях Enterprise Spot также реализована и система удаленного управления Scout, позволяющая с помощью связи через интернет в реальном времени руководить роботом и ставить ему различные задачи. По заявлению разработчиков, для контроля робота требуется всего пару мегабит.
Используя платформу Scout, оператор получает доступ к видеотрансляции с камер Enterprise Spot и может выполнять несколько манипуляций. Работа оператора напоминает компьютерные игры от третьего лица. Используя камеры робота, оператор видит окружающее пространство с борта Spot и может управлять им одним кликом по своему экрану в точке, куда надо переместиться.
Беспроводная связь с Enterprise Spot осуществляется через встроенный двухдиапазонный модуль Wi-Fi. Во время подзарядки на док-станции робот-пес сможет подключиться через разъем Ethernet к высокоскоростному интернету для передачи собранных данных.
Наряду с промышленным роботом Boston Dynamics демонстрирует и манипулятор, который уже выпускается серийно и сможет значительно расширить возможности Spot любой модификации. Рука собакообразного робота способна поднимать предметы массой 11 кг (в полностью распрямленной «руке» - не более 5 кг). Волоком по горизонтальной поверхности манипулятор сможет транспортировать предметы массой до 25 кг. В механизм захвата манипулятора встроена камера 4K и ToF-сенсор.
В США создана печатная установка, производящая простейших роботов (видео)
Производство простейших роботов и дронов полностью передается в «руки» автоматизированных систем. Будущее, когда для создания новых роботов не требуется присутствие человека, уже наступило. Исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института создали установку способную самостоятельно печатать работающие модели роботов или беспилотных ЛА. Установка получила название LaserFactory и базируется на системе автоматического проектирования устройств и лазерного резака, осуществляющего собственно производство робототехники.
Пользователи могут проектировать устройство с компонентами из библиотеки, добавлять схемы (электрические линии на печатной плате) и вносить некоторые изменения в 2D-редакторе. Это одно из ограничений новой машины - способной создавать только роботов на двухмерной основе. После проверки проекта на соответствие техническим требованиям, программа отправляет инструкции на оборудование LaserFactory. Наряду с лазерным резаком в систему входит устройство, которое печатает схемы и собирает компоненты.
Процесс создания дрона показан на демонстрационном видео. Сначала на пластике намечаются контуры дрона и места установки деталей. Для связи между компонентами, на пластике формируются токопроводящие дорожки, которые после обработки лазером становятся устойчивыми к внешним воздействиям. На следующем этапе готовый дрон попросту вырезают из листа пластика. Вся операция достаточно проста и эффективна, а использовать дрон можно уже через несколько секунд после завершения работ.
Создание таких простейших роботов в больших количествах может потребоваться для оперативного осмотра мест катастроф или труднодоступной местности. Также такие устройства станут объектом учебного процесса, позволяющего быстро проектировать и изменять параметры прототипов на лабораторных занятиях.
Дальнейшее усовершенствование системы LaserFactory позволит создавать полноценных трехмерных роботов, а также повысить точность при печати проводящих дорожек, что позволит устанавливать сложные схемы. Результатом может стать полная автоматизация процесса создания роботов.
Источник: engadget
Роботу вживили ухо саранчи вместо обычного датчика звука