Робот с рекордной скоростью

Голландский робот, не имеющий ни аппаратного обеспечения, ни программного кода, способен достигать невероятных скоростей благодаря своим мягким ногам, работающим исключительно на воздухе и простой физике. Этот робот может ходить, прыгать и плавать без помощи электроники или искусственного интеллекта. Его максимальная скорость позволяет ему преодолевать расстояние, равное 30 длинам его тела за секунду, что примерно на 100% быстрее, чем Ferrari, если сравнивать относительно.

Инженеры из исследовательского института AMOLF в Амстердаме объяснили, что робот работает по тому же принципу, что и надувные танцующие трубки, которые можно увидеть у автосалонов. По их словам, физика, заставляющая эти трубки двигаться, может стать ключом к созданию следующего поколения автономных роботов.

«Мягкая робототехника» в последнее время добилась значительных успехов в создании управляемых устройств с минимальным или нулевым количеством электронных или механических компонентов. Среди них — «гелевые боты», которые передвигаются, как гусеницы, за счет изменения температуры.

Каждая из мягких трубчатых ног робота AMOLF начинает колебаться под воздействием непрерывного потока воздуха — подобно тем самым танцующим трубкам. Однако, когда несколько ног соединяются вместе, происходит нечто неожиданное: их движения быстро синхронизируются, создавая «удивительную координацию и автономность» просто благодаря конструкции тела и взаимодействию с окружающей средой, как говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science.

«Здесь нет кода, нет инструкций, — говорит Альберто Коморетто, первый автор исследования. — Ноги просто спонтанно синхронизируются, и робот начинает движение. Внезапно порядок возникает из хаоса».

После синхронизации ног робот достигает скорости 30 длин тела в секунду при подаче воздуха на высокой скорости. Коморетто, аспирант в области мягкой робототехники, отмечает, что, относительно говоря, Ferrari достигает только 20 длин в секунду. Это та же логика, что и в случае с блохой, которая прыгает дальше лягушки, или пауком, который сильнее Арнольда Шварценеггера.

Лучшее сравнение — с другими роботами, работающими на воздухе, которые обычно требуют централизованного управления и передвигаются «на порядки» медленнее.

Возможно, самый интересный трюк робота проявляется, когда он сталкивается с препятствием: он просто на мгновение теряет ритм, а затем перестраивает свои ноги, как это делает сороконожка, когда ее сбивают с толку.

«Когда он переходит с суши в воду, походка спонтанно меняется с синхронного прыжка на плавание вольным стилем, — говорит Коморетто. — Эти переходы происходят без какого-либо центрального процессора или логики управления».

Соавтор исследования доктор Маннус Шомакер сравнивает это с движением морских звезд или других животных с ограниченным или отсутствующим когнитивным опытом. «В биологии мы часто видим подобную децентрализованную интеллектуальность, — говорит доктор Шомакер. — Морские звезды, например, координируют сотни трубчатых ножек, используя локальную обратную связь и динамику тела, а не централизованный мозг».

Руководитель исследования профессор Бас Овервелде считает, что даже называть это устройство роботом не совсем правильно. «По сути, это машина, — объясняет он. — Но при правильном проектировании она может превзойти многие роботизированные системы и вести себя как искусственное существо».

Исследователи говорят, что возможные области применения варьируются от умных таблеток до космических технологий — например, разведки других планет, о поверхности которых мало что известно.

Ранние исследования и фантазии о роботах часто вдохновлялись биологией человека. Однако в природе существует множество форм передвижения, и мягкая робототехника как область демонстрирует, насколько полезными могут быть многие из них для создания интеллектуальных или управляемых машин, способных решать задачи сегодняшнего и завтрашнего дня.