×
Морской конек может стать прототипом для роботов будущего

Ключ к более выносливым и более скоординированным роботам, а также совершенствование хирургических процедур (что, казалось бы, странно совмещать) может лежать в основе природных достижений. Ни для кого не секрет, что инженеры черпают свое вдохновение из природы. И на этот раз объектом их пристального внимания стал морской конек. Само строение его тела может дать существенный толчок вперед робототехнике и медицине.

 

Квадратный хвост морского конька устроен так, что повышает несущую прочность конструкции в разы. Будь у человека такой же позвоночник, он мог бы поднимать вес в десятки раз больше собственного без фатальных последствий.

 

В то время как большинство хвостов животных цилиндрические в поперечном сечении, морской конек имеет уникальный квадратный в сечении хвост, который обеспечивает не только жесткую броню от хищных рыб, но также дает ему сильную хватку, чтобы удержаться, например, на растениях или коралловом рифе, а также на рыбе, которая хотела его съесть. Он просто прицепится к ее рту и подождет, пока та потеряет бдительность, после чего разожмет хвост и уплывет, орудуя тем же хвостом.

 

Научные круги вдруг резко заинтересовались хвостом морского конька и пытаются изложить все преимущества подобной структуры в природе перед другими. Потенциально, если строить робота с такой же конструкцией, он будет гораздо прочнее своих гуманоидных собратьев. Конечно, роботу при этом не обязательно жить в воде.

 

Команда ученых работает над исследованием структуры морского конька в течение нескольких лет. Старт был дан еще в 2013 году.

 

«Мы обнаружили, что квадратная архитектура скелета обеспечивает адекватную ловкость и жесткое сопротивление хищникам, но в то же время такой скелет достаточно гибкий, сгибается и деформируется под необходимые задачи, после чего всегда возвращается к своему начальному положению, – говорит соавтор исследования профессор Росс Хаттон (Ross Hatton) из Орегонского университета. – Такая структура может быть полезна для робототехники. Роботы будущего должны быть сильными, прочными, но в то же время энергоэффективными и способны сгибаться, чтобы пролезть с самые труднодоступные места. Да, у нас ест роботы-змеи, но они для горизонтальной плоскости. Морской конек же обещает нам уникальных вертикальных роботов».

 

А теперь о взаимосвязи с медициной. Структура морского конька может пригодиться в лапароскопической хирургии. Хирургам необходимо гибкое, но сильное автоматизированное устройство, которое может передвигаться внутри органа и даже кости. Такое устройство пригодится и в поисково-спасательных системах, и при промышленных исследованиях.

 

Распечатывая морских коньков на 3D-принтере и создавая их виртуальные проекции (ни один настоящий морской конек не пострадал), ученые пришли к выводу, что костяные пластины скелета морского конька не могут быть разрушены, так как сдвигаются под действием внешних сил, а затем возвращаются на место. Квадратная форма дает большее количество точек соприкосновения, создавая одновременно сильную фиксацию на объекте.

 

«Это своего рода хороший компромисс между мягким и жестким роботом», – добавляет профессор университета Клемсона Майкл Портер (Michael Porter), возглавлявший исследование.

 

Посмотрите видео ниже с Портером, чтобы увидеть больше о том, как морской конек вдохновил инженеров изменить мир робототехники.

 

 

Автор: Степан Мазур

 

Оригинал фото: gizmag