Хорошо Вооруженный Дизайн: 8 Вдохновленных Осьминогом Технологий

{h1}

Осьминоги вдохновили многих технологических инноваций, начиная от камуфляжных материалов до роботизированного оружия. Вот некоторые технологии, вдохновленные осьминогами.

Осьминог вдохновил много технологических инноваций, и не без причины. Этот головоногий ловок под водой, может маскировать себя, имеет хорошо развитое зрение, мускулистые руки, сенсорные присоски и мягкое тело.

«Осьминог - удивительное животное, действительно особенное, учитывая его мышечную структуру, которая работает как изменяемый скелет», - сказала Сесилия Ласки, профессор биороботики в Школе перспективных исследований Сант-Анны в Пизе, Италия.

В настоящее время Ласки редактирует специальный выпуск журнала Bioinspiration & Biomimetics, который должен быть опубликован этой осенью, о робототехнике, вдохновленной осьминогами. [Смотрите фотографии различных технологий, вдохновленных осьминогом]

Вот некоторые новые технологии, которые исследователи, как и сама Ласки, создали на основе морского существа:

Камуфляжный материал

У осьминогов есть специализированные клетки, которые позволяют животным изменять цвет и рисунок их кожи, эффективно маскируя себя от хищников. Команда исследователей во главе с Куньцзян Юй, доцентом инженерных наук в Университете Хьюстона, и Джоном Роджерсом, профессором материаловедения и инженерии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, разработали собственную версию этого камуфляжа.

Гибкая система маскировки команды содержит слои термочувствительных датчиков красителей и света. «Мы были частью междисциплинарной команды исследователей, финансируемой Управлением военно-морских исследований, для изучения инженерных наук о том, как воспроизвести возможности изменения цвета у головоногих моллюсков в искусственных системах», - сказал Роджерс в интервью WordsSideKick.com.

Присоски

В прошлом году ученые из Исследовательской лаборатории армии США, Химико-биологического центра Эджвуда и Университета Мэриленда создали 3D-печатные самоуплотняющиеся присоски. Эти устройства могут помочь роботам захватывать объекты, особенно в чрезвычайных ситуациях, которые слишком опасны для людей, чтобы попасть в них.

Исследователи протестировали четыре прототипа с присосками размером с кончик пальца, изготовленные из полимера, который затвердевает в ультрафиолетовом свете. Результаты показали, что чашки были достаточно крепкими, чтобы вместить бутылку вина, согласно данным Исследовательской лаборатории армии США.

Изменяющий цвет робот

Ученые Гарвардского университета под руководством химика Джорджа Уайтсайда два года назад создали мягкого, меняющего цвет робота, вдохновленного осьминогами и кальмарами.

Робот с четырьмя конечностями имеет отдельный слой крошечных каналов, через которые можно наливать и выводить жидкие красители. Цвет красителей можно комбинировать, чтобы робот мог сливаться с окружающей средой.

Совсем недавно команда разработала новый мягкий робот. Хотя этот цвет не меняет цвет, он имеет ту же форму, что и оригинал, и может перемещаться автономно. Сделанный из силикона, полых стеклянных микросфер и специализированной синтетической ткани, он достаточно эластичен, чтобы противостоять пламени, воде и столкнуться с автомобилем. Новый журнал Soft Robotics представил дизайн робота в первом выпуске издания.

плавание

В прошлом году ученые из Фонда исследований и технологий - Греция в Греции провели испытания прототипа восьмирукого робота под водой. Машина не только выглядела как осьминог, но и подражала движениям этого существа. [Супер-Интеллектуальные Машины: 7 Роботизированных Фьючерсов]

Цель проекта - исследовать новые типы движителей, чтобы роботы могли легче и эффективнее перевозить тяжелые грузы под водой.

Эксперименты внутри водяного резервуара с роботизированным прототипом из восьми рук успешно продемонстрировали веслообразное движение, называемое scull, и достигли скорости 0,2 длины тела в секунду, согласно документу исследователей для Международной конференции IEEE 2013 года по робототехнике и автоматизации.

Мягкое ощущение

Высоко распределенный контроль тела осьминога побудил исследователей из Университета Цюриха в Швейцарии и Университета Киото в Японии создать и исследовать силиконовую руку с датчиками. Датчики определяют положение руки во время ее вращения, что позволяет исследователям отслеживать и анализировать динамику во время игры.

Нежесткие материалы, как правило, трудно контролировать, поэтому ученые надеются, что их расчеты приведут к созданию более интеллектуальных интерфейсов программного робота.

«Многие живые существа имеют очень мягкие тела, и осьминог служит крайним примером», - сказал Кохей Накаджима, доцент Киотского университета в Центре передовых исследований Хакуби, который работает над рукой. «Вот почему многие исследователи, особенно из биоинспирированной робототехники, заинтересованы в этом».

Носимые роботизированные руки

Недавний прототип для носимых роботизированных рук может напоминать суперзлодея Человека-паука «Доктор Осьминог», но устройство, созданное командой из лаборатории MIT d'Arbeloff, было создано с благими намерениями.

Предоставление людям дополнительного оружия может однажды помочь предотвратить травмы для работников, которые выполняют повторяющиеся, сложные задачи. Концептуальные изображения лаборатории показывают эти «нештатные роботизированные конечности» или SRL, установленные либо на плечах, либо на талии. В тестах этим летом прототип на плечах продемонстрировал, как руки могут имитировать фактические движения рук владельца.

Морские операции

PoseiDRONE является побочным продуктом Европейского проекта по интеграции осьминогов, который работал над новыми принципами проектирования и технологиями для мягких роботов следующего поколения, основанных на поведении и характеристиках осьминогов.

Сесилия Ласки и ее коллеги работают над созданием нового робота из 90% мягких материалов, способных выдерживать суровые подводные условия при выполнении рискованных работ. Цель робота PoseiDRONE - плавать, ползать и манипулировать инструментами под водой.

В будущем такие мягкие роботы могут выполнять такие задачи, как подводное обслуживание морских ветровых турбин, или они могут помогать в бурении нефтяных скважин. Обновленный прототип сейчас тестируется.

Мягкий эндоскоп

Еще одним побочным продуктом Европейского проекта Осьминог, который начал Ласки и ее команда, является проект STIFF-FLOP, сфокусированный на когнитивных системах и робототехнике для хирургических операций. Проект направлен на создание мягкого, гибкого эндоскопа для малоинвазивной хирургии. Пока что дизайн черпает вдохновение из слоновьих стволов и осьминога.

Ласки сказала, что ее лаборатория использовала живых осьминогов для измерений и наблюдений, чтобы информировать эндоскоп и другие проекты. Это помогло исследователям лучше узнать животных. «Они неожиданно взаимодействуют с людьми», - сказала она. «Впечатляюще, что все наши животные демонстрировали довольно разное поведение и отношение друг к другу».

Следуйте Живой Науке , facebook, Оригинальная статья о WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com