Роботы-муравьи двигают огромный автомобиль

Ученые создали «роботов-муравьев», способных тянуть автомобиль (ВИДЕО)

Ученые из Стэнфордского университета создали микроскопических роботов, которые способны сдвинуть автомобиль

14 марта 2016 20:50

Общий вес роботов составляет около 100 грамм, а вес автомобиля – 1800 килограмм, передает depo.ua со ссылкой на ZN.UA .

Видео с испытаниями роботов было опубликовано на YouTube-канале университета.

На создание роботов ученых вдохновила командная работа муравьев, которые способны перемещать тяжести, во много раз превышающие их размеры. Роботы способны сдвинуть с места объекты, вес которых превышает их собственный в 2 тысяч раз.

Больше новостей о событиях в Украине и мире на Depo.ua

Все новости на одном канале в Google News

Следите за новостями в Телеграм

Подписывайтесь на нашу страницу Facebook

• #ученые
• #авто

• 20:52 Во время встречи Зеленского с делегацией Конгресса США подключились военные из горячих точек на Донбассе ФОТО
• 20:28 Лидер военного переворота в Гвинее обещает не устраивать «охоту на ведьм»
• 20:24 «ЛНР» и «ДНР» заключат договор об «общем таможенном пространстве»
• 20:14 Малиновский тренировался отдельно от футболистов «Аталанты» после возвращения из сборной Украины

• 19:57 Крымские оккупанты закрыли Джеляла в СИЗО: Пока на два месяца ФОТО
• 19:54 «Слуги» определились с кандидатом на довыборы в Раду по Черкасщине: Кто ним стал
• 19:35 Янукович подал апелляцию на приговор по делу о госизмене и аннексии Крыма
• 19:29 В зоне ООС начались тренировочные соревнования среди танкистов ФОТО

• 19:27 В Черкассах люди несут цветы к дому, где пытали семилетнего мальчика (ФОТО)
• 19:25 Transfermarkt назвал новые цены на футболистов команд украинской Премьер-лиги
• 19:13 Украинский клуб Премьер-лиги официально получил нового тренера
• 19:11 На Полтавщине нашли мальчика, который забил цаплю камнями
• 18:58 СБУ усиливает межведомственное взаимодействие в зоне ООС во избежание терактов ФОТО Видео
• 18:57 Фильм об украинской гимнастке и Евромайдане выдвинула на «Оскар» Швейцария
• 18:52 Оккупанты пытали задержанного в Крыму Джеляла, — прокуратура
• 18:35 Кличко наградил денежными премиями киевлян-участников Олимпийских игр
• 18:30 Власть закрыла дело против Порошенко перед поездкой украинской делегации в США — адвокат
• 18:27 На Донбассе построят селекционный центр для восстановления лесов, уничтоженных войной Видео
• 18:25 Виталий Кличко поздравил и наградил киевлян – олимпийских призеров

• О нас
• Авторы
• Реклама
• Архив
• Правила редакции

Использование любых материалов, размещенных на сайте, разрешается при указании прямой ссылки (для — открытой для поисковых систем гиперссылки) на непосредственный адрес материала на Сайте. Ссылка (гиперссылка) обязательно должна быть не ниже второго абзаца вне зависимости от полного либо частичного использования материалов.
Запрещено копирование и использование материалов, в которых содержится ссылка на агентства , УНИАН, Reuters, Associated Press.
Материалы с пометкой PROMO , PR , P , МНЕНИЕ , ИННОВАЦИИ , АКТУАЛЬНО публикуются на правах рекламы.
Материалы опубликованы с плашкой: , НОВОСТИ КОМПАНИЙ или Спецпроект , могут публиковаться на правах рекламы.

Жертвы катастроф будут спасены роботами, похожими на муравьев

Муравьи — поистине удивительные насекомые, которые при своих крохотных размерах способны строить огромные муравейники, добывать пищу для тысяч сородичей и воевать с другими колониями. Они легко выполняют такие сложные задачи благодаря командной работе — у каждого из них есть свои обязанности, и каждое действие они выполняют сообща. Ученые из Швейцарии считают, что создав колонию крохотных роботов, которые работают так же дружно, как и муравьи, они смогут быстрее находить жертв землетрясений и других катастроф под развалинами домов. Разработка таких роботов уже началась, и ученые уже показали, на что они способны.

Роботизированные муравьи получили название Tribots. Они сделаны очень просто, и при своих 10 граммах веса состоят из трех подвижных пластин, которые изгибаются в разные стороны. Двигая ими, роботы-насекомые могут ползать и прыгать в разные стороны. Таким образом, они могут перебираться через препятствия и перепрыгивать обрывы — при поиске людей под грудами камней такие умения явно им пригодятся.

Роботы общаются друг с другом

В идеале, разработчики хотят, чтобы маленькие роботы взаимодействовали друг с другом так же, как и муравьи. Они стремятся сделать так, чтобы у каждого маленького робота была своя роль. Например, было бы хорошо, если любого из них можно было запрограммировать на управление всей колонией, разведку территории и предупреждение сородичей об опасности, или на сбор материалов для строительства сооружений.

Ученые говорят, что роботы уже сейчас могут брать на себя различные задачи и общаться друг с другом . Однако, на видео эти умения механических муравьев показаны не были. Если же это действительно правда, такие роботы могут быть даже умнее настоящих муравьев, потому что их функции могут изменяться в любой момент, в зависимости от ситуации. Например, если робот занимался разведкой территории, при необходимости ему можно дать команду на сбор предметов.

Лучшие роботы для спасения людей

Создав колонию крохотных роботов, исследователи могут научить их искать людей под обломками разрушенных домов. Сегодня для этого уже используются большие роботы с гусеничными колесами как у танков, но они стоят слишком дорого, не могут проникать в узкие щели могут сломаться, тем самым усложнив спасательную операцию. Роботизированные муравьи, в свою очередь, недороги, компактны и многочисленны — если один из них сломается, колония продолжит работу как ни в чем не бывало.

Для вызволения людей из-под завалов используются не только гусеничные роботы, но и четвероногие «спасатели». Одним из самых удивительных из них является Centauro, который может передвигаться по развалинам при помощи четырех ног. Также у него есть две руки, которыми он может поднимать тяжелые камни.

Советуем почитать: Инженеры научились управлять роботом Centauro при помощи жестов

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте.

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

В ходе истории ущерб, нанесенный этими крошечными насекомыми, определял судьбу империй, парализовывал экономическую деятельность и предрекал исход решающих в…

В США распространилась загадочная болезнь, которая становится причиной гибели птиц. Считается, что источником заболевания могут быть цикады, которых в последнее время развелось очень много. Тем временем из потенциально опасных насекомых изготавливаются конфеты.

Мы уже поговорили про барабаны, внешние диски и смартфоны. Да про что мы только не говорили, если честно, даже про банановый эквивалент. Но вот аудиовизуальн…

Учёные создали роботов-муравьёв с коллективным разумом

Швейцарские учёные, вдохновившись командным духом муравьёв, способных сообща переносить большие и тяжёлые предметы, создали миниатюрных роботов со схожим принципом работы. Они умеют распределять между собой обязанности, принимать решения по ситуации и помогать друг в другу в выполнении самых разных задач.

Инженеры Федеральной политехнической школы Лозанны разработали крохотных роботов-муравьёв, каждый весом около 10 граммов. Выглядят они простенько — три листа да пара микросхем — зато используют коллективный интеллект для решения задач различной сложности. Мини-труженики, получившие название Tribots, могут передвигаться в нескольких режимах и преодолевать небольшие препятствия. Они оборудованы инфракрасными камерами и сенсорами, благодаря которым ориентируются в пространстве и «чувствуют» другие устройства. Подобное, впрочем, умеют и другие роботы.

Особенность Tribots — в их взаимодействии. Так, несколько роботов могут помочь «собрату» преодолеть слишком высокое для него препятствие или вместе перенести тяжёлый объект с места на место. Трудясь в группе, устройства самостоятельно назначают себе одну из трёх моделей поведения: разведчик, исполнитель и лидер. Первый оценивает обстановку и фиксирует все находящиеся поблизости объекты, второй сразу принимается за выполнение задачи, а третий координирует действия первых двух, словно бригадир.

«Подобно муравьям, наши роботы назначают себе «роли» и неукоснительно им следуют. Однако, как только условия «миссии» меняются или один из членов «отряда» теряется, Tribots могут тут же сменить модели поведения в соответствии с обстоятельствами. Такого насекомые делать уже не могут», — заявил лидер исследовательской группы Джейми Паик.

Разработка швейцарских учёных в будущем может использоваться для самых разных целей. Например, для поисковых и спасательных операций, ведь роботы «общаются» через GPS. Они достаточно просты в производстве, поэтому создание огромных групп не станет проблемой. Tribots быстро адаптируются к любым условиям и могут трудиться даже после потери части группы, что делает их крайне эффективными.

Роботов-муравьев научили прыгать и выполнять командную работу

Специалисты Федеральной политехнической школы Лозанны и Осакского университета собрали первую партию маленьких роботов, копирующих своим поведением общественных насекомых. Прототипом для разработки послужили муравьи из рода Одонтомахус. Исследователи позаимствовали у одонтомахусов две характерных черты: необычный механизм передвижения и свойственную всем муравьям способность слаженно работать в группе.

Конструкция роботов, получивших название триботов, проста: три печатных платы сворачиваются и скрепляются пружинами и гибкой «соединительной тканью». Сплав с эффектом памяти формы, из которой она изготовлена, в сочетании с встроенным нагревательным элементом выполняет роль мышц. При повышении температуры она деформируется, при снижении — возвращается в исходное состояние. Питание для системы обеспечивает литиевая батарейка.

В зависимости от скорости и частоты температурных перепадов получаются разные типы движений: имитация простой ходьбы, прыжки в высоту или в длину. Одонтомахусы отличаются своей способностью перебрасывать тело на двадцать сантиметров вперед или вверх — импульс создается за счет сильных щелчков челюстями. Разработанный учеными механизм аналогичным образом работает «ножками» из платы, что позволяет ему одним движением преодолевать расстояние в четыре раза больше длины аппарата и в два половиной больше высоты.

Как и органические прототипы, триботы достаточно прочны, чтобы переносить предметы, вес которых значительно превышает их собственный. Кроме того, в процессе тестирования они обнаружили возможность без труда передвигаться в разных условиях — и по гладким поверхностям, и по неровной почве, на которой попадаются препятствия.

Что касается командной работы, триботы получают информацию об окружающей среде и общаются друг с другом при помощи инфракрасных датчиков и датчиков близости. В зависимости от ситуации каждый робот может спонтанно переключаться в одну их трех ролей: исследователь, который ищет препятствия на пути и распространяет информацию, рабочий, который совместно с другими передвигает предметы, и лидер, который координирует деятельность группы. В колониях муравьев роли, как правило, фиксированны — искусственный интеллект в этом отношении обнаруживает большую адаптивность.

Исследователи приводят в статье несколько примеров заданий, которые триботы сумели успешно выполнить за счет командной работы. В одном случае двое роботов-рабочим передвинули тяжелый кубик на место, указанное третьим — исследователем. При этом исследователь отправлял сводки с места событий лидеру, который передавал инструкции рабочим. Когда связь между исследователем и лидером была нарушена, группа привлекла к процессу еще одного участника как дополнительное звено коммуникации.

По мнению авторов, гибкость, самоорганизация и небольшие размеры делают триодов ценным инструментом для обзора местности в разных целях — от поиска пострадавших в стихийных бедствиях до мониторинга экологической обстановки.

«Их можно производить и запускать в эксплуатацию массово, так что какое-то количество «жертв» никак не поваляет на успешность мисси, — поясняет профессор Джеми Пэйк. — Уникальный коллективный интеллект позволяет нашим крошечным роботам лучше адаптироваться к незнакомой окружающей среде; соответственно, в заданиях определенного типа они могут показать лучший результат, чем более крупные и мощные машины».

Муравьи научили роботов не создавать пробок

Ant-Man / Marvel Studios, 2015

Ученые выяснили, что для увеличения скорости рытья узких туннелей в земле муравьи готовы отступить назад и переждать, пока их сородичи с частичками грунта выберутся наружу. Такая схема поведения позволяет не создавать в туннелях заторов и значительно повышает эффективность работы. Описав эту модель поведения математически, ученые запрограммировали на подобное поведение небольших роботов, что помогло увеличить скорость транспортировки грузов с помощью них. В будущем аналогичные схемы можно использовать для предотвращения пробок и на автомобильных дорогах, пишут ученые в Science.

Часто для решения повседневных проблем ученые прибегают к физическому моделированию или поиску неожиданных научных аналогий. Типичный пример такого подхода — описание пробок на дорогах. Например, известно, что при определенной концентрации движущихся машин иногда пробки начинают возникать там, где их в принципе быть не должно. Чтобы понять, из-за чего возникают такие ситуации и как с ними бороться, физики предлагают использовать гидродинамические и статистические модели. Другие ученые предлагают следить за тем, как в условиях большой плотности ведут себя рои роботов, которые по определенным правилам двигаются по поверхности, не управляясь при этом из центра, а договариваясь между собой.

Ученые из США и Германии под руководством Дэниэла Голдмана (Daniel I. Goldman) из Технологического института Джорджии обнаружили, что помочь в этой ситуации могут не только искусственные модели и теоретические оценки из других наук, но и наблюдение за животными, которые успешно решают аналогичные проблемы в естественной среде. В исследовании авторы работы наблюдали за колониями муравьев, которым регулярно требуется переползать из одного места в другое через довольно узкие проходы или туннели (например при строительстве муравейника).

Ученые провели эксперимент с огненными муравьями вида Solenopsis invicta, колонии которых (численностью до 30 особей) помещали в контейнер с модельной почвой, состоящей из стеклянных частиц диаметром от 200 до 300 микрометров. В этой «почве» насекомые начинали рыть муравейник, состоящий из системы туннелей. Во время рытья муравьям нужно было все время выносить твердые частицы наружу, поэтому им приходилось постоянно меняться местами, создавая в конце туннелей пробки.

Трехмерная модель прорытых муравьями туннелей (слева) и фотография одного из них (справа)