По уверению своего создателя Джордана Бойла (Jordan Boyle), «червебот» вдохновлен крохотной нематодой C. elegans, интересной особенностью которой является крайне простая нервная система, способная управлять весьма сложными на первый взгляд движениями червя. Бойл уверен, что в будущем и его аппарат, пока еще несовершенный, обретет не меньшие способности, сможет пробираться сквозь непроходимые завалы, проползать в любую щель, исследовать здания, сильно поврежденные или просто разрушенные в результате пожара, взрыва или землетрясения. Для этой цели инженер планирует оснастить свое детище подходящей оболочкой, которая позволит плыть по воде, ползти сквозь снег, грязь, или просто по земле или бетону.
Червебот: Рожденный ползать
Круглый червь вдохновил инженеров на создание робота, способного ползать в самых сложных препятствиях. Будучи намного крупнее своего живого прототипа, аппарат может использоваться для поиска людей, погребенных в завалах в результате землетрясений и катастроф.
Нервная система нематоды состоит всего из 300 нейронов, и не имеет центрального контролирующего, регулирующего и задающего ритм аппарата. Можно сказать, что движение его обеспечивают нейроны «на местах», в основном, самостоятельно сообразуясь с информацией, получаемой от сенсоров, расположенных по всему телу. Сходным образом устроен и робот: имея в длину 2 м и 16 см в диаметре, он разделен на 12 сравнительно независимых сегментов, каждый из которых может самостоятельно двигаться влево или вправо, благодаря собственному приводу.
«Червебот» примерно в 2000 раз крупнее реальной нематоды, длина которой составляет всего 1 мм. А кроме того, в отличие от червя, робот имеет «скелет», твердый «позвоночник», чем напоминает скорее о змеях, а не о червях. Однако расположенные по всей длине тела упругие пружины придают ему гибкость даже не змеи, а именно что червя. Взгляните на аппарат в движении на этом видео.
Да и само движение робота осуществляется по тем же принципам, что у нематоды, что выделяет его на фоне других ползающих роботов (например: «Робот-змея»). Как правило, такие автоматы продвигаются вперед, создавая своим телом «идеальную» волну, которую их управляющая система заранее просчитывает. При встрече с препятствием робот фиксирует, что нечто блокирует его движение, пересчитывает и меняет форму волну соответствующим образом.
Джордан Бойл подошел к проблеме иначе. Его «робочервя» такие детали не интересуют, он просто колеблет тело из стороны в сторону. Если какое-то препятствие не позволяет ему поддерживать волну вдоль всего тела, «робочервю» это неважно: он всего лишь продолжает изгибаться — и двигаться вперед. Расположенные в каждом сегменте датчики дают информацию о его отклонении относительно общего «позвоночника» робота, что позволяет аппарату оценивать общие параметры ориентации и движения.
Бойл использовал и еще один необычный подход: вместо того, чтобы собирать сегменты своего аппарата из металлических компонентов, основа его сделана из пластика и напечатана на 3D-принтере, что снизило стоимость прототипа до примерно 2 тыс. долларов — вместо 5 тыс., которые потребовались бы при использовании алюминия.
По пресс-релизу University of Leeds
Загрузка статьи...