Робототехника будущего: подумайте о самофиксирующихся мостах; обувь, оптимизированная для ходьбы, бега; маскировка автомобилей

Достижения в области материаловедения, распределенных алгоритмов и производственных процессов каждый день приближают все эти вещи к реальности, говорится в обзоре, опубликованном сегодня в журнале Science Николаусом Корреллом, доцентом кафедры информатики и научным сотрудником Майклом МакЭвоем. Колорадский университет в Боулдере.
«Роботизированные материалы», разрабатываемые Correll Lab и другими, часто вдохновлены природой, сказал Коррелл.

«Мы изучили такие организмы, как каракатицы, которые меняют свой внешний вид в зависимости от окружающей среды, и баньяновое дерево, у которого растут надземные корни, чтобы выдерживать увеличивающийся вес ствола», – сказал Коррелл. "Мы спросили, что потребуется для разработки таких систем."
Роботизированные материалы требуют тесной интеграции между зондированием, вычислением и фактическим изменением свойств материала нижележащего материала. В то время как материалы уже можно запрограммировать на изменение некоторых своих свойств в ответ на определенные стимулы, роботизированные материалы могут улавливать стимулы и определять, как реагировать самостоятельно.

Коррелл и Макэвой используют пример искусственной кожи, оснащенной микрофонами, которые анализируют звуки трения текстуры кожи и перенаправляют информацию обратно на центральный компьютер только тогда, когда происходят важные события.

"Сенсорная система человека автоматически отфильтровывает такие вещи, как ощущение трения одежды о кожу", – сказал Коррелл. «Искусственная кожа с, возможно, тысячами датчиков могла бы делать то же самое, и только сообщать центральному« мозгу », если она касается чего-то нового."
Хотя все эти материалы возможны, авторы предупреждают, что технологии производства остаются проблемой.

«Прямо сейчас мы можем делать эти вещи в лаборатории в гораздо большем масштабе, но мы не можем их уменьшить», – сказал Коррелл. "То же самое верно и для нано- и микромасштабного производства, которое нельзя масштабировать до таких вещей, как фасад здания."
Авторы говорят, что в этой области также наблюдается пробел в образовании. Разработка роботизированных материалов требует междисциплинарных знаний, которые в настоящее время не предоставляются только учебными программами по материаловедению, информатике или робототехнике.

В CU-Boulder Коррелл устраняет этот пробел с помощью класса инженерных проектов для новичков под названием «Материалы, которые думают»."
«Мы знакомим студентов инженерных специальностей с материалами и вычислительной техникой, независимо от их образования», – сказал он.
Коррелл считает, что в долгосрочной перспективе роботизированные материалы будут использоваться в повседневных вещах, например, в стельках для обуви, которые могут ощущать давление и адаптировать свою жесткость к ходьбе или бегу.
«Хотя мы можем представить себе такой материал, состоящий из маленьких пластырей, каждая из которых включает в себя привод, датчик и маленький компьютер, нам трудно представить, что такая сложная технология когда-либо станет доступной», – сказал он. «Я думаю, что последние 10 лет развития смартфонов продемонстрировали обратное."

1 комментарий к “Робототехника будущего: подумайте о самофиксирующихся мостах; обувь, оптимизированная для ходьбы, бега; маскировка автомобилей”

  1. Виктория

    Задержался тут, благодаря тому что абсолютно все безмерно любопытно. Несомненно сообщу о вас всем вышеперечисленным любимым.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *