Роботы как повседневная реальность нашей жизни. Лучшие новинки 2018 года

Еще совсем недавно роботы для большинства людей были вымышленными персонажами фантастических литературных произведений или же героями голливудских фильмов. Два-три десятилетия назад лишь немногие могли представить себе, что робототехника станет повседневной реальностью и найдет свое место во многих сферах человеческой деятельности: промышленности, науке, медицине, торговле, досуге и развлечениях.

Каждый год исследователи в области робототехники в различных странах мира создают новые удивительные разработки и технологии. Рассмотрим самые интересные и впечатляющие достижения, сделанные в 2018 году.

Атлас (Atlas) – робот, который делает паркур

Этот полутораметровый гуманоидный робот впечатляет своими возможностями. Так, во время продолжительной пробежки он перепрыгивает через бревна и деревянные ящики, не совершая перерывов. Он способен ходить по сложной местности, сохраняя при этом равновесие; встает, поднимает различные предметы и перемещает их; выполняет феерическое обратное сальто (бэкфлип).

Машина изготовлена американской компанией Boston Dynamics, занимающейся проектированием и производством робототехники. Она была основана в 1992 году и является дочерней компанией японской корпорации SoftBank Group.

Паркур – интересный способ проверки и оценки возможностей Атласа. Само слово «паркур» имеет французское происхождение. Изначально это был один из элементов программы военной подготовки во Франции. Паркур определяется как движение с препятствиями из одной точки в другую с целью повышения эффективности участников.

Атлас использует свою систему видения, чтобы сохранять равновесие и измерять расстояние от одних препятствий до других. Пока что не все препятствия могут быть успешно преодолены, однако последние проведенные испытания робота вдохновляют разработчиков на покорение новых вершин.

Робот-хирург da Vinci

Роботизированная хирургия является одним из важнейших направлений исследований в области инновационной медицины. Сегодня в хирургии используют все больше роботизированных систем, однако они пока еще слишком дорогостоящие, чтобы массово внедрять их.

Калифорнийская компания Intuitive Surgical, производитель платформы da Vinci, является пионером и лидером на мировом рынке хирургической робототехники.

Система da Vinci позволяет хирургам с помощью 2,5-сантиметровай канюли и небольшого разреза управлять тремя полностью сочлененными (с запястьями и локтями) инструментами в сочетании с эндоскопом. Также можно обрабатывать глубоко расположенные поврежденные либо больные ткани и органы.

Мягкий робот, который передвигается посредством роста

Мягкий робот можно сравнить с прутьями лозы, нейронами или грибами, которые растут ускоренными темпами и при этом являются управляемыми. Если взять трубку из мягкого материала, которая сложена внутри себя, и приложить давление, то трубка станет расширяться, а ее материал на конце – выталкиваться наружу.

Над практическим воплощением этой идеи активно работает группа исследователей из Университета Калифорнии (Санта-Барбара, США) во главе с Эллиотом Хоуксом.

Мягкая роботизированная конструкция позволяет обойти препятствия в сложных неструктурированных средах, что делает возможным ее перемещение по трубопроводам, в медицинских устройствах, а также применение в поисковых и спасательных операциях.

Жидкокристаллические резинки для мягких роботов, напечатанные на 3D-принтере

Одной из основных задач робототехники является поиск новых материалов и технологий для производства энергоэффективных, многофункциональных и легко развертываемых элементов управления и устройств.

В 2018 году в этой области появилось много новых разработок. Ранее использовались универсальные жидкокристаллические механизмы изменения формы. Теперь же эластомеры могут быть изготовлены при помощи 3D-печати. Эта методика была исследована командой под руководством Арды Котикян из Гарвардского университета в США.

Такие устройства способны выдерживать значительно больший вес, чем другие жидкокристаллические эластомеры.

Имитирующие самовосстанавливающиеся мышцы с гидравлическим усилением привода

Следующее поколение роботов будет изготавливаться не из металлов, а из мягких материалов. У них будет широкий диапазон движений, осуществляемых с помощью прикладываемого электричества. Они смогут адаптироваться к динамической среде и хорошо работать в тесном контакте с людьми.

Такие мягкие устройства смогут выполнять различные задачи, такие как захват хрупких предметов и подъем тяжелых материалов.

Главной проблемой в области «мягкой» робототехники является отсутствие исполнительных механизмов или искусственных мышц, которые могли бы воспроизводить стандартные движения реальных объектов.

Одна из новейших конструкций мягкого привода — Peano-HASEL (электростатическое самовосстанавливающееся гидравлическое усиление). Это прочное, прозрачное, чувствительное и высоко контролируемое устройство. При этом сравнительно недорогое, поскольку изготовлено из вполне доступных материалов.

Примечательно, что привод способен поднимать вес, в 200 раз превышающий собственный.

Самосборный наноразмерный ДНК-робот

Оказывается, ДНК-оригами – это вполне реальная вещь. Традиционное японское искусство складывания бумаги заключается в превращении обычного бумажного листа в трехмерную фигуру без разрезания и склеивания. Опытные мастера оригами применяют лишь несколько основных сгибов для получения своих изделий.

Те же самые базовые правила применяются и в ДНК-оригами. Здесь двойная спираль ДНК складывается в наноструктуру. Такая структура — самоорганизующаяся, скрепленная системой защелок из одноцепочечных ДНК и управляемая с помощью воздействия внешнего электрического поля.

Наноразмерные робототехнические системы могут очень быстро перемещать молекулы или наночастицы на расстояние, равное десяткам и более нанометров.

Исследования в данном направлении проводятся группой ученых под руководством Энцо Коппергера из технического университета Мюнхена в Германии.

Летающий робот DelFly Nimble

Люди, которые создали робота DelFly Nimble, черпали вдохновение из живой природы. Это устройство предназначено для разработки передовых практических технологий, а также для изучения принципов, используемых природой для создания и программирования живых существ.

Nimble – это новейший летающий робот, созданный в лаборатории Micro Air Vehicle Lab Технологического университета Делфта в Нидерландах. Он представляет собой бесхвостое, автономное, программируемое и миниатюрное устройство весом всего 28 грамм. Робот летает, взмахивая двумя парами крыльев, и демонстрирует исключительную маневренность. Он способен парить и летать в любом направлении, а также выполнять крен на 360 градусов.

Delfly Nimble может использоваться в качестве физической модели для изучения того, как летающие организмы контролируют свои движения. Это должно способствовать развитию летающих роботов.

Гибкий экзокостюм – робот, который можно надевать на себя

Современный экзокостюм должен быть максимально легким и эластичным. В нем должны использоваться новейшие дизайнерские решения, сенсорные устройства, а также система роботизированного управления и помощи мышцам для увеличения силы, выносливости и поддержания равновесия пользователя.

Такой костюм послужит отличным помощником для пожилых людей. Он придаст им физических сил, сделает их более подвижными и автономными. Безусловно, робот-костюм может играть важную роль в процессе реабилитации людей с двигательными расстройствами, вызванными инсультом, рассеянным склерозом и болезнью Паркинсона.

Важной исследовательской работой в области разработки носимых роботов занимается команда Е Динга из Гарвардского университета.

Универсальные человекоподобные роботы е-серии

Роботизированные манипуляторы от компании Universal Robots (Оденса, Дания) находят все большее применение в различных сферах, начиная с исследовательских лабораторий и заканчивая промышленными сборочными линиями и хирургическими операциями. В 2018 году компания выпустила электронную серию (е-серию) так называемых совместных (коллаборативных) роботов (коботов).

Вместо того чтобы использовать специализированное программирование, коботы изучают поставленную задачу на практике, имитируя движения пользователей, дополненные управляющими импульсами сенсорной панели.

В этой отрасли ожидается расширение интеллектуального взаимодействия «человек-робот» в разнообразных средах, в которых «умные» машины легко обучаются и взаимодействуют с операторами-людьми.

Робот-собака Soni aibo

Игрушечная собачка Sony aibo, представленная японскими разработчиками почти 20 лет назад, возвращается. У нее новый облик, она лучше понимает голоса и способна к самообучению.

Робот также выгодно отличается от своего предшественника тем, что может применяться для обучения маленьких детей и в качестве помощника пожилым людям, особенно с нейродегенеративными заболеваниями.

Sony aibo способен адаптироваться к окружающей среде и понимать ее, распознавать потребности и ожидания людей, разрабатывать соответствующие модели поведения и личностные качества, не будучи привязанным к заранее подготовленным программам.

Разработка и внедрение в человеческую жизнь новых роботов – это сегодня одно из самых перспективных направлений инновационных исследований, проводимых научными центрами и крупными корпорациями во всех передовых странах мира. Пройдет совсем немного времени, и роботизированные устройства, в том числе оснащенные искусственным интеллектом, прочно войдут в наше повседневное существование, как это было в свое время с компьютерами, Интернетом, мобильными телефонами и прочими привычными устройствами. Это – уже не будущее, а сегодняшний день!

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *