Резиновый компьютер дает возможность устранить последние жесткие компоненты из мягких роботов.
Мягкая цифровая логика имитирует мыслительный процесс электронного компьютера и ощущения человеческой руки.
В последнее десятилетие мягкие роботы ворвались в мир робототехники, в котором доминируют металлы. Захваты, изготовленные из резиновых силиконовых материалов, уже используются на сборочных линиях: мягкие клешни обрабатывают деликатные фрукты и овощи, такие как помидоры, сельдерей и колбасы, или извлекают бутылки из мешка или ящиков. В лабораториях они могут вылавливать скользкую рыбу, живых мышей и даже насекомых, что устраняет необходимость их лишнего взаимодействия с человеком.
Теперь исследователи создали даже мягкий компьютер для управления роботами, используя только резину и воздух. «Мы эмулируем мыслительный процесс электронного компьютера, используя только мягкие материалы и пневматические сигналы, заменяя электронику сжатым воздухом», – говорит Даниэль Дж. Престон – первый автор статьи, опубликованной в «Трудах Национальной академии наук», и научный сотрудник, работающий с Джорджем Уайтсайдсом, профессором университета Вудфорда Л. и Энн А. Флауэрс.
Для принятия решений компьютеры используют цифровые логические элементы, электронные схемы, которые принимают сообщения (входы) и определяют реакции (выходы) на основе их программирования. Наша схема не так уж и отличается: когда врач ударяет по сухожилию ниже коленной чашечки (вход), нервная система запрограммирована на дергание нашей ноги (выход).
Мало того, что мягкие роботы безопаснее, но они, как правило, еще дешевле и проще в изготовлении, имеют малый вес, устойчивы к повреждениям и коррозии, а также долговечны. Добавьте интеллект и тогда мягких роботов можно использовать не только для работы с помидорами.
Например, робот может измерять температуру пользователя и выдавать мягкое сжатие, чтобы опознать лихорадку, предупреждать дайвера, когда давление воды поднимается слишком высоко, или проталкивать мусор после стихийного бедствия, чтобы помочь найти жертв и предложить помощь.
Мягкие роботы также могут рисковать в тех местах, где борется электроника: сильные радиационные поля, подобные тем, которые возникают после неисправности в ядерном реакторе или в космосе, и внутри машин магнитно-резонансной томографии (МРТ). После урагана или наводнения выносливый мягкий робот может управлять опасной местностью с вредным воздухом. «Если его сбивает машина, он просто продолжает двигаться, чего у нас нет с жесткими роботами», – говорит Престон.
По мнению редакции портала новостей «Центропресс», мягкие компьютеры на данный момент еще мало внедрены в практику, однако перспективы этой технологии огромны. Очень важно выявить не только достоинства, но и недостатки новинки, чтобы понять, действительно ли мы имеем дело с новым витком научно-технической революции.
