Роботы-животные занимают особое место в науке, ведь с их помощью исследователи могут изучать механику движений настоящих живых существ, будь то рыбы, млекопитающие, или насекомые. Мы знаем немало примеров, когда исследователи или разработчики создают роботов-животных – для работы или для развлечения, а также в качестве игрушек. Однако именно производство роботизированных моделей животных в научных целях позволяет исследователям делать интересные открытия и способствовать дальнейшему техническому прогрессу. (Потенциал которого, как оказывается с новыми открытиями, реализован не до конца.)
Необычный для себя вывод сделали совершенно случайно ученые из Северо-Западного университета в Иллинойсе (Northwestern University). Они заметили, что аквариумная амазонская рыбка породы «черный нож» умеет передвигаться не только вперед, как и все обычные рыбы, но и задом наперед и даже просто вертикально подниматься верх к поверхности воды. Черный нож делает такие движения благодаря необычному плавнику, расположенному внизу тела рыбы от головы и до хвоста. Именно с помощью волнообразных движений, исполняемых плавником эта экзотическая амазонская рыбка и способна не разворачиваясь двигаться практически в любом направлении.
Было решено воспроизвести модель черного ножа в виде роботизированного механизма. Но вначале биотехнолог Малкольм Макайвер (Malcolm MacIver), глава проекта, и соавтор Нилеш Патанкар (Neelesh Patankar), младший профессор инженерной механики, создали компьютерный симулятор робота. Именно благодаря программе стало ясно, что одновременные движения плавника рыбы от головы к хвосту и от хвоста к голове и выталкивали ее тело вверх. Сам господин Макайвер, который, кстати, был научным консультантом при съемках фильма «Трон: Наследие», изучает рыб данной породы уже достаточно давно. Но прежде исследования фокусировались на рассмотрении собственно нервной системы и того, как она управляет телом рыбы и приводит его в движение. Теперь же пришло время детально изучить и механику вертикального движения амазонской рыбки.
Сам робот, выполненный при поддержке фирмы Kinea Design, базирующейся в том же Северо-Западном университете, представил собой водонепроницаемый механизм длиной с предплечье, оснащенный 32 независимыми моторами и 32 же плавниковыми лучами на плавнике из лайкры. (Это значит, что у этого робота-рыбы 32 степени подвижности, что немало в сравнении с индустриальной роботизированной рукой, в среднем оснащенной 10 степенями подвижности.) Он получил название GhostBot, или робот-призрак, ведь второе название черного ножа – именно рыба-призрак, возможно, из-за ее внешнего вида и окраса.
Первый же эксперимент, связанный с работой плавника и механизма в целом и проведенный в Гарварде (Harvard University), имел успех. Поскольку механизм оснащен и электросенсорной системой, работающей по тому же принципу, что и нервная система живой рыбы, в перспективе планируется начать изучение и способности робота благодаря этой системе определять находящиеся вокруг объекты. При помощи же механической системы робот должен будет передвигаться в отношении этих объектов.
|
|
