Исследователи с факультета естественных наук и инженерии Бристольского университета создали мягкого робота, способного определять, как перемещать или захватывать объекты, путем анализа окружающей среды. Устройство работает по принципу нервной системы осьминога, который анализирует предметы, захватывая их, и использует всасывающий поток для прилипания к ним, а также для восприятия окружающей среды и управления своими действиями.
Исследование, опубликованное в журнале Science Robotics, сосредоточилось на уникальной способности роботов захватывать хрупкие предметы, определять тип поверхности, предсказывать воздействие силы и распознавать окружающую среду без центрального управления. Осьминоги используют сложную нервно-мышечную иерархию для гибких манипуляций с телом, объединяя чувствительные прикрепленные присоски, вычисления в конечностях и централизованное мышление высшего уровня.
Имитируя нервно-мышечную структуру осьминога, исследователи разработали мягкие роботизированные системы, использующие энергию жидкости и информационную ёмкость присосок для создания мягких вычислительных элементов и приводов.
Ведущий автор исследования Тяньци Юэ объяснил, что в прошлом году они создали искусственную присоску, которая эмулирует способность осьминогов прилипать к камням с использованием мягких материалов и герметизации водой.
Исследователи заявили, что они могут реализовать ключевые аспекты иерархического интеллекта осьминога в мягких роботизированных системах.
Разработанное исследование открывает путь к использованию "умной присоски", которая имитирует основные характеристики нервно-мышечной системы осьминога, в мягких роботизированных системах, вместо того чтобы просто копировать присоску осьминога для захвата объектов. Мягкие роботы, благодаря комбинации всасывающего потока с локальными гидравлическими контурами, могут проявлять низкоуровневый интеллект, аналогичный осьминогам, что позволяет им аккуратно схватывать хрупкие предметы, гибко складываться и захватывать предметы различных форм, создавая возможность для роботов достигать высокого уровня мультимодального восприятия, как подчеркнули исследователи.
Инновационное исследование выявило, что роботы, используя особенности реакции присоски на давление, способны к универсальному восприятию, включая определение контакта, анализ окружающей обстановки и оценку шероховатости поверхности, а также прогнозирование силы воздействия.
Этот доступный и эффективный метод всасывания может привести к созданию нового поколения мягких роботов, которые будут более безопасными, умными и энергоэффективными. По данным пресс-релиза, потенциальные применения включают аккуратное собирание фруктов в сельском хозяйстве, работу с хрупкими предметами на производстве, закрепление медицинских инструментов в организме человека или изготовление мягких игрушек и носимых устройств, способных безопасно взаимодействовать с людьми.