В природе осьминог управляет своими многочисленными щупальцами и сотнями присосок за счет распределенной особым образом нервной системы. Именно этот принцип лег в основу конструкции робота, который использует потоки жидкости внутри своей структуры, чтобы координировать свои движения и сцепление с поверхностями. В результате одна и та же присоска может одновременно удерживать объект, определять, с какой поверхностью она соприкасается — водой, воздухом или шероховатым материалом — и даже предсказывать, какое усилие к ней приложено.
По словам автора исследования Тяньци Юэ, новая разработка стала развитием более ранней технологии, в которой искусственная присоска воспроизводила механизм прилипания осьминога к камням. Теперь же речь идет буквально о механическом воплощении «интеллекта осьминога» — системы, которая имитирует не только функцию прилипания, но и элементы нейромышечной координации. Благодаря этому робот может выполнять достаточно тонкие и адаптивные действия: мягко захватывать хрупкие объекты, обвивать собой предметы сложной формы, распознавать текстуру поверхности и адаптироваться к различным условиям.
Система работает на двух уровнях. На базовом уровне локальная схема управления устройством позволяет достигать базовой «телесной» ловкости — как у осьминога. На более высоком уровне расшифровка изменений давления в присоске дает роботу способность к восприятию — определению типа контакта, анализу шероховатости поверхности и оценке внешней силы воздействия.
Разработка имеет огромный потенциал. Простота и низкая стоимость технологии делают ее привлекательной для множества областей: от бережного сбора фруктов в сельском хозяйстве и работы с хрупкими деталями на производстве до фиксации медицинских инструментов внутри организма человека. Кроме того, такие мягкие и чувствительные роботы могут быть частью игрушек или носимых устройств, безопасных и удобных для взаимодействия с людьми.
Исследовательская группа продолжает работу над уменьшением размеров и повышением прочности системы, чтобы ее можно было применять в реальных условиях. В перспективе устройство может быть интегрировано с системами искусственного интеллекта, что позволит роботу еще лучше адаптироваться к сложным и меняющимся ситуациям.
«Удивительно, как простая присоска без единого электронного компонента внутри может чувствовать, действовать и даже “думать” — почти как щупальце осьминога», — говорит Тяньци Юэ. «С новой разработкой мы приближаемся к созданию новых, более простых и функциональных мягких роботов, способных безопасно и эффективно взаимодействовать с миром вокруг».
Ранее ученые разработали уникальную роборуку, которая хватает предметы как человек.
