Zoorobotics : 짐승 같은 로봇의 새로운 세대가 실험실을 떠날 예정입니다.

4

최근까지 대부분 로봇 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. Widgetophores는 필수 부품으로만 구성된 집게발, 양동이 및 바퀴 장치였으며 다른 기계와 다르지 않다고 주장했습니다(스타워즈의 R2-D2 로봇을 생각해 보십시오).

반대로, 가능한 모든 방법으로 창조자를 모방하는 두 번째 유형 인 유인원 -이 생물은 손과 팔, 다리와 발, 얼굴 (같은 환상적인 무용담의 C-3RO 안드로이드)을 가지고 있습니다. 이 범주들 사이에 서있는 인간이 제작 한 몇 안되는 로봇은 일반적으로 가정용 동물 (예 : Sony의 AIBO 예복)과 흡사하며 재미있는 장난감이었습니다.



그러나 이것은 더 이상 장난감이 아닙니다. 로봇을 (그러나 늦게) 그들이 뭔가를 간과했기 때문에 발생했습니다. 위대한 자연 디자이너 - 진화론 - 위젯이나 유인원이 처리 할 수없는 문제를 해결했습니다. 그렇다면 엔지니어는 4 억년의 자연 선택을 능가하려고 시도하지 않고 이러한 시도와 테스트를 거친 모델을 모방하지 않는 이유는 무엇입니까?

그 결과 생동감있는 다양한 동물 형 로봇이 탄생했습니다. 이제 엔지니어들은 개뿐만 아니라 매우 민감한 수의, 물새 난간, 문어를 잡는 것, 도마뱀을 기어 다니기, 연체 동물을 파는 법도 포함합니다. 과학자들은 곤충을 공중에 떠오르는 로봇 형태로 모방하려고한다. 이 연구 방향은 위젯과 유인원을 밀어 붙였다. 그러나 전경에서 자신있게 동물원과 같은 유형을 만들었습니다.

세실리아 라 스키 (Cecilia Laski)와 피사 (Pisa)의 성 안나 학교 (St. Anna School of Advanced Studies)가 이끈 연구팀은이 경향을 분명히 보여줍니다. 그들은 낙지 로봇을 만들기위한 국제 컨소시엄의 선두 주자입니다.

Zoorobotics : 짐승 같은 로봇의 새로운 세대가 실험실을 떠날 예정입니다.


인공 두족류를 만들기 위해, 과학자들은이 동물의 기관인 유연 촉수를 도살하기 시작했다. 척추 동물의 발은 근육을 움직이고 뼈는 무게를 지니도록 설계되었습니다. 그리고 낙지의 촉수에는 뼈가 없으므로 근육은 양쪽 모두를해야합니다. 그 장점은 물체를 단단히 붙잡을 수있을뿐 아니라 촉수가 그런 구석에 닿아 비슷한 크기의 발을 가진 척추 동물이 접근 할 수없는 균열로 기어 들어가는 것입니다.



촉수를 탐색 한 후, Laski와 그녀의 그룹은 자연의 것과 같은 방식으로 행동하는 인공 촉수를 만들었습니다. 외부 껍질은 실리콘으로 만들어졌고 촉수가 닿는 물체에 대한 정보를 전달하는 압력 센서가 있습니다. 칼집 안에는 탄력성이 높은 니켈 - 티타늄 합금으로 된 케이블과 스프링이 있습니다. 이 촉수 덕분에 놀랍게도 자연과 비슷한 물체 움직임을 감쌀 수 있습니다.

손으로 만든 대회

라 스키 (Laski)의 작품은 낙지보다는 한 발걸음이라고 할 수 있지만, 그녀는 2 년 후에 7 개의 촉수와 통제 및 조정 시스템을 추가하여이 상황을 개선 할 계획이다. 목표는 복잡한 수중 작업을 수행하는 데 도움이되는 기계를 만드는 것입니다 (예 : 흐르는 오일 파이프 라인에서 밸브를 닫는 것).

같은 기관에서 파올로 다리오 (Paolo Dario)와 카이사르 스테파니니 (Caesar Stefanini)가 이끄는 또 다른 엔지니어 그룹은 또한 lamprey와 같은 수생 동물을 복제합니다.

Lamprey - 우리 시대의 가장 단순한 척추 동물. 문어와 마찬가지로, 그들은 뼈도 없습니다 (단단한 연골 뼈대가 있음에도 불구하고). 그들의 신경계도 간단하기 때문에 결국에는 인간 두뇌의 형성과 함께 끝난 개발로 신경 구조를 연구하는 것이 좋다. 따라서 Karolinska Institute (스톡홀름)의 스탠 길라 (Stan Gillner) 그룹은 척추 동물의 신경계가 어떻게 작용 하는지를 더 깊이 이해하기 위해 수년간 난간을 연구 해 왔습니다.

최근에는 로봇 램프 버전을 고려하고 있습니다. 이 장치는 "Lampetra"라고 불립니다. 이 동물의 연골 척추와 비슷한 원형 조각으로 만들어져 있습니다. 전자석이 각 세그먼트에 부착되어 살아있는 동물의 신경 신호 전달과 같이 머리에서 꼬리까지 전류를 활성화합니다. 세그먼트가 먼저 끌어 와서 다음 세그먼트를 풀어 작업을 앞으로 밀어내는 물결 모양의 움직임을 만듭니다.



Lampetra는 작은 카메라 모양의 눈을 가지고 있으며 장애물을 우회하기 위해 수집 된 색상 및 모양 정보를 사용할 수 있습니다. 이 프로젝트의 주된 목표는 척추 동물이 움직일 때 방향에 대해 어떻게 지각을 사용하는지 설명하는 것입니다. 그러나 독특한 이동 시스템 Lampetra는 유용한 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 밝혀 지듯이 이것은 물 속에서 로봇을 움직이는 매우 효과적인 방법입니다.

실제 동물의 행동을 연구하기 위해 로봇을 사용하는 또 다른 동물 학자 인 Zurich 대학의 Daniel Herman은 연체 동물을 탐험하고 로봇 버전을 제작합니다. 그는 껍질의 모양이 동물의 생존 기회에 어떤 영향을 미치는지 이해하려고합니다.

많은 종류의 연체 동물은 포식자를 피하고 해저에 묻습니다. 이렇게하기 위해 그들은 싱크대에 들어있는 껍질과 부드럽고 근육질 인 "다리"를 번갈아 움직입니다. 이 두 부분은 차례로 앵커의 역할을 수행하는 반면 두 번째 부분은 계속 바닥을 파고 있습니다. 연체 동물은 또한 껍질에서 풀어내는 물의 제트기로 침전물을 느슨하게합니다. 이러한 장치 덕분에 위험에 처하면 몇 초 만에 눈에서 사라질 수 있습니다.

이것이 실제로 어떻게 발생 하는지를 이해하기 위해 Herman은 clam 로봇을 설계했습니다. 그것에는 bivalve 포탄이있다, 정맥을 접고 묽게 할 수있는 2 개의 정맥,뿐만 아니라 물을 못을 푸는 작은 펌프. 연구원은 여전히 ​​다리 구조를 연구하고 있습니다. 그는 그러한 메커니즘이 성공적으로 파고들 수 있다고 확신 할 때 어떤 형태가 더 효과적인지 알아보기 위해 다른 껍질 모양의 로봇 - 연체 동물의 경쟁을 조직합니다. Herman은 여러 개의 멸종 된 연체 동물을 재현 할 계획입니다. 그들의 기계적인 사본에 능력이 있음을 보여줄 때, 그는 현대의 조개 껍데기가 껍데기 형태로되어 있기 때문에 오래된 물고기보다 더 효율적으로 해저에 묻을 수 있다는 가설을 시험 할 수있을 것입니다.

꽉 잡아.

위에서 언급 한 프로젝트는 과학적 관심뿐만 아니라 실용적인 방향도 가지고 있습니다. 좋은 예로는 Marky Kutkoski가 이끄는 연구원 그룹이 개발 한 로봇 도마뱀 인 StickybotIII (영어로 붙어있는 '끈적 끈적한'로봇)이 있습니다.



사람들은 도깨비가 벽을 오르고 천장을 걸을 수있는 방법에 오랫동안 놀랐습니다. 이러한 능력을 가진 로봇은 여러 분야에서 유용 할 것입니다. 도마뱀의 비밀은 손가락이 인간의 지문에서 볼 수 있지만 큰 들여 쓰기가있는 흉터와 비슷한 섬세한 구조물로 덮여 있다는 것입니다. 손가락을 표면에 대고 누르면,이 흉터의 분자는 반 데르 발스 힘 (van der Waals force)이라고 불리는 정전기 현상으로 인해 표면 분자를 끌어 당긴다. 동물 (또는 로봇)이 너무 무겁지 않으면이 힘으로 손가락을 표면에 닿게 할 수 있습니다.

실제 도마뱀처럼, StickybotIII에는 4 개의 다리가 있으며, 그 위에있는 손가락은 비슷한 흉터로 덮여 있습니다. 이 기계적 도마뱀은 살아있는 것과 똑같은 트릭을 할 수 있습니다. 그것은 수직 벽을 오를뿐만 아니라 선반이있는 벽을 극복 할 수 있습니다.

줌형 로봇의 사용은 영리한 이동 방법에 국한되지 않습니다. 그들은 또한 인간의 감수성을 훨씬 뛰어 넘는 감각을 모방 할 수 있습니다. 예를 들어 Tony Prescott과 University of Sheffield (영국)의 연구팀은 왜소 비버의 과민 반응 안테나를 재현하려고합니다.

이 새끼들은 지하에 살며, 굴에서 움직일 때 방향을 잡기 위해 안테나를 사용합니다. 영국 연구원들은 흰자루의 슬로우 모션 비디오를 연구하여 흥미로운 모든 것을 두 번 만지면 항상 콧수염으로 운전한다는 것을 발견했습니다.

이 정보를 사용하여 연구자들은이 작은 동물 머리의 장치를 재현 한 Shrewbot (영어의 "Shrew 'shrew'와 로봇)을 디자인했습니다. 이 장치에는 길이가 다른 18 안테나가 있습니다. 특별한 프로그램은 다른 것들과 독립적으로 그들을 몰아 내고, 수집 된 정보를 사용하여 그 대상이 더 탐험 할만한 가치가 있는지를 결정합니다. 현재 Shrewbot은 매끄러운 표면과 홈이있는 표면을 구별 할 수 있습니다. 연구원은 곧 구체, 입방체 및 원통과 같은 기본 모양을 인식 할 수 있기를 희망합니다. 미래를위한 계획 - 예를 들어 연기로 가득 찬 건물에서 시력이 많이 도움이되지 않는 곳에서 일할 수있는 로봇을 만드는 것.

이 모든 것은 매우 좋으며, 구조 로봇은 매우 유용합니다. 그러나 많은 엔지니어들은 곤충처럼 움직일 수있는 로봇을 만들고 싶어합니다. 즉, 날아 다니고, 날갯짓을하고, 날아 오르고, 공중에 떠 다닙니다. 카메라가 장착 된이 소형 로봇은 사람들에게 너무 작거나 위험한 장소, 예를 들어 적대적인 벙커에 걸어 다니며 무슨 일이 일어나고 있는지보고 할 수 있습니다.



Delft University of Technology (네덜란드)의 Rick Ruisink가 이끄는 연구원은 두 쌍의 날개와 퍼덕 거리는 움직임을 일으키는 전기 모터가있는 나비 로봇 로봇 인 DelFly를 개발했습니다. DelFly는 빠르게 날 수 있으며, 특정 장소를 더 잘 볼 수 있도록 공중에 매달려있을 수도 있습니다. 첫 번째 버전에는 리모컨이 있습니다. 즉, 실제 자율 로봇이 아닙니다. 그러나 그녀는 비디오 카메라가 장착되어 있으며 수집 된 정보를 사용하여 비행 고도 및 비행 방향을 조정할 수 있습니다. 연구자들은 창조의 능력을 확장하여 미래에 완전히 자율적으로 될 수 있기를 희망합니다.

공상의 비행

로잔에있는 Polytechnic School의 Jean-Christopher Zuhfri가 디자인 한 또 다른 비행 로봇 인 AirBurr은 다르게 구축되었습니다. 바깥쪽에는 곤충과 전혀 흡사하지 만 곤충과 똑같이 행동합니다. 이것은 특히 장애물에 대처하는 방법에서 나타납니다. 그의 모든 힘으로 그들을 피하는 대신에, 그는 우발적 인 충돌로부터 신속하게 회복하여 벽과 날아갈 수 있습니다. 이를 위해 그의 눈물 같은 날개와 작은 프로펠러는 타격을 가하는 유연한 막대로 보호되며 로봇 자체가 균형을 이루기 때문에 땅에 떨어지더라도 항상 프로펠러로 즉시 다시 공중으로 날아 올 수 있습니다. 이것에 의하여 그는 비행 찰과상으로 그것을 멈추는 모든 시도에도 불구하고 당신의 방을 통해서, 나는 파리 성가신 버그를 닮는다.

이 연구의 결론은 로봇이 행동을 모방하기 위해 동물처럼 보이지 않아도된다는 것입니다. 장래의 로봇은 아마 중세의 괴물과 비슷할 것입니다 : 수염 머리, 문어 촉수, 시체 lamprey. 그러나 그들은 서로 협력 할 수있는 보편적이지만 전문화 된 장치를 개발하지 않을 것입니다. 정찰 공중 작업으로 토지 또는 수질 작업에 정보를 전송하며 각각의 작업은 자체 작업을 수행합니다. 함께 로봇 구가 형성 될 것입니다.
4 의견
정보
독자 여러분, 출판물에 대한 의견을 남기려면 로그인.
  1. 0
    14 7 월 2011 05 : 59
    멋진 괴물.
  2. 마라트
    +1
    14 7 월 2011 23 : 24
    그들이 발견 한 전투 로봇의 프로토 타입과 유사하게 빠르게 크롤링하는 웜과 같은 것도 있습니다. 따라 잡아야합니다.
  3. 캐빈 보이
    0
    15 7 월 2011 02 : 00
    "라 (?) 미래의 봇은 아마도 중세의 괴물과 비슷할 것입니다. 뒤쥐의 머리, 문어의 촉수, 램프 리의 몸입니다. 정보를 육지 또는 수로 (?) 봇에 전달합니다. 각 봇은 고유 한 작업을 수행합니다. "
    그리고 그들은 기사를 쓰고 번역 할 것이며, 무책임한 사람들은이 기사를 읽지 않고도 자신의 사이트에 게시 할 것입니다 :-))))
    솔직히이 문장 외에 다른 곳에서 오류를 XNUMX 번보고하려고했는데 오류로 보냈습니다.
  4. 0
    29 11 월 2012 21 : 51
    재미있는 menagerie