В лаборатории Сатиндры Гупты (Satyandra Gupta) разрабатывают роботов, которые имитируют поведение живых организмов. Новые роботы открывают уникальные возможности по изучению окружающей среды и могут выполнять невозможные для обычных машин задачи.

В августе лаборатория Университета штата Мэриленд уже представила робота-змею, которая может передвигаться со скоростью пешехода. Робот копирует движение живой змеи, но пока двигается не столь бесшумно, чтобы иметь возможность незаметно преследовать добычу.

Обычно змеи передвигаются, изгибая свое тело наподобие буквы S. Но когда змеи преследуют добычу, они могут двигаться по строго прямой линии, сжимая и растягивая тело, как пружину. Это прямолинейное движение намного медленнее, но зато оно бесшумное и позволяет незаметно подкрадываться к добыче, даже через множество препятствий вроде травы, веток и т.п.

Робототехники давно знают, что способы передвижения змеи очень эффективны при перемещении в ограниченном пространстве. Но до сих пор роботы-змеи двигаются очень медленно и с трудом держатся на наклонных поверхностях.

Инженер-механик ВМС США и по совместительству студент Университета штата Мэриленд Джеймс Хопкинс (James Hopkins) попытался преодолеть эти ограничения и создал робота-змею R2G2, который может двигаться в том числе и прямолинейно, причем довольно быстро – почти со скоростью прогуливающегося пешехода.

Скорость движения робота-змеи R2G2 зависит от количества сегментов. Удвоение количества сегментов должно повысить скорость движения робота до более 3 км/ч

«Наша текущая модель R2G2 развивает максимальную скорость прямолинейного движения более 1,5 км/ч, – рассказывает Джеймс Хопкинс. – Наша цель заключается в разработке безногих роботов, которые смогут быстро передвигаться и осуществлять поиск и спасение людей».

Для создания R2G2 активно использовалась технология 3D-печати. Отдельные сегменты робота двигаются в продольном направлении благодаря 18 сервомоторам, которые притягивают и отталкивают сегменты друг от друга. Для облегчения скольжения робот оснащен специальными фрикционными накладками. К сожалению, универсальных накладок пока нет, и для каждой поверхности, например бетона или травы, приходится использовать разные накладки. Также для змеи очень не хватает аналогов живых мышц: сервоприводы либо слишком громоздки, либо слишком маломощны.

Но даже нынешний прототип робота-змеи R2G2 впечатляет «живостью» движений, хотя они все же больше похожи на движения червя, а не змеи. Робот ловко карабкается по наклонным поверхностям, поворачивается на месте, передвигается по трубам и таким сложным поверхностям, как трава или гравий, которые недоступны обычным небольшим колесным роботам.

Робот-черепаха RoboTerp может передвигаться по земле и по воде

Недавно публике была представлена новая разработка, созданная в лаборатории Гупты: робот-черепаха, сделанный третьекурсником Эндрю Вогелем (Andrew Vogel). Амфибийный робот, названный RoboTerp, может двигаться по земле или плавать в воде и соответствующим образом автоматически изменяет манеру движения в зависимости от среды. На разработку RoboTerp ушло два года проб и ошибок, особенно сложно было обеспечить герметичность робота и естественность движений. Возможность двигаться в воде без брызг очень важна для робота, который должен изучать живой мир морей и океанов, и робот RoboTerp лучше всего подходит для этой задачи.

В конце сентября лаборатория Гупты также продемонстрировала робота-птицу Robo Raven III, оснащенного солнечными панелями. Робот машет крыльями и летает, имитируя полет ворона. Создатель Robo Raven III аспирант Ариэль Перес-Росадо (Ariel Perez-Rosado) надеется, что в будущем солнечные панели позволят роботу-ворону оставаться в воздухе неограниченное количество времени.