Вдохновившись удивительной нервной системой осьминогов, ученые из университета Бристоля разработали мягкого робота, который способен чувствовать, захватывать и адаптироваться к окружающей среде без помощи центрального компьютера.
Исследование, опубликованное в журнале Science Robotics, представляет собой новый шаг в развитии так называемой «воплощенной робототехники», где ключевые функции реализуются не за счет сложных электронных схем, а за счет самой конструкции и физических процессов.
Осьминог — уникальное существо с исключительной моторикой: его многочисленные щупальца оснащены сотнями присосок, каждая из которых умеет действовать автономно, чувствуя объект и принимая решения о том, как с ним взаимодействовать. Исследователи из Бристоля решили повторить это в искусственной системе и добились впечатляющих результатов.
Разработанный ими мягкий робот использует потоки воздуха или воды для управления движением и захватом. Система устроена таким образом, что присоска не только прикрепляется к поверхности, но и получает в ответ целый набор данных: она способна различать, находится ли она в воздухе или в воде, чувствовать текстуру объекта, предсказывать, с какой силой происходит натяжение. Все эти функции реализуются без электроники — исключительно за счет взаимосвязи между потоком жидкости и мягкой структурой присоски. Такая система получила название «интеллект присоски».
Один из авторов проекта, доктор Тяньци Юэ, объясняет, что идея выросла из предыдущей работы над искусственной присоской, имитирующей сцепление осьминога с камнями. Новый подход позволил перейти от пассивного контакта к активному взаимодействию с окружающей средой. Система действует на двух уровнях: на физическом — она обеспечивает деликатный захват и адаптацию формы под объект, и на функциональном — она способна интерпретировать сенсорные данные и корректировать свои действия в реальном времени. Таким образом робот получает возможность «чувствовать и думать» на уровне самой структуры, а не через вычислительные процессы.
Удивительно, как простая присоска, не содержащая ни одного электронного компонента, может действовать как самостоятельный агент. Это открывает путь к созданию по-настоящему мягких, безопасных и интуитивных роботов будущего.
Потенциал этой технологии огромен. В сельском хозяйстве такие роботы смогут мягко собирать фрукты, не повреждая их. В логистике они могут обрабатывать хрупкие грузы без необходимости в сложных системах управления. В медицине — использоваться как безопасные и адаптивные инструменты для работы внутри тела человека. А в будущем подобные решения найдут применение в создании интерактивных игрушек, носимой электроники и бытовых устройств нового поколения.
Сейчас команда сосредоточена на уменьшении размеров системы и повышении ее прочности, чтобы она могла работать в реальных условиях. Ведутся также работы по интеграции с «умными» материалами и искусственным интеллектом, что позволит еще больше расширить возможности таких роботов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что на создание новых роботов вдохновляют и другие живые существа, например, муравьи.
