На протяжении нескольких десятилетий сложилось представление о роботах как о ходячих машинах, напоминающих человека по форме, с блестящими металлическими элементами, возможно, оснащенными светящимися красными глазами и скованными движениями. Однако многие разработчики придерживаются иных взглядов и стремятся создавать роботов, чье передвижение имитирует способы перемещения осьминога, гусениц, хищных растений, насекомых или даже складывающихся из бумаги оригами-фигурок.
В настоящее время «мягкая робототехника» предлагает альтернативу традиционным роботам, обеспечивая более тесное взаимодействие с окружающей средой посредством заимствования принципов передвижения у животных.
Демонстрация мягкого экзоскелета демонстрирует работу искусственных мышц. Основная задача заключается в создании роботов, способных воспроизводить движения живых организмов, эволюционировавших на протяжении миллионов лет, тогда как ранее роботы преимущественно использовались для решения задач, таких как исследование опасных зон, перемещение грузов и выполнение повторяющихся операций.
“Это был значительный шанс для меня”, – делится Сесилия Лаши, профессор института биоробототехники, расположенного в Пизе, Италия. “Я осознала, что если мы стремимся применять принципы нейробиологии или моделирование мозга для управления роботами, необходимо учитывать и другие формы тела. Следует изучать животных и растения, поскольку они обладают множеством мягких структур”.
По словам Лаши, роботы с мягкой конструкцией способны уменьшаться в габаритах, проникать в труднодоступные пространства, менять свою конфигурацию и при этом не утрачивать способность к надежному удержанию объектов.
В качестве примера можно привести робота, имитирующего осьминога, созданного для исследования подводных пещер, затонувших кораблей, коралловых рифов и мест проведения буровых работ. Его корпус изготовлен из переплетенных пластиковых нитей, помещенных в силиконовую оболочку.
Робот, имитирующий морского беспозвоночного и способный изменять форму при движении. Подобные роботы с мягкой конструкцией могут нуждаться в деликатной системе управления и чувствительных конечностях для взаимодействия. Это может оказаться критически важным для робота, предназначенного для работы с хрупкими продуктами, такими как шоколадные конфеты, печенье или кремниевые чипы на производственной линии, – поясняет Лаши.
Развитие мягкой робототехники включает в себя создание инновационных эндоскопических хирургических инструментов, способных захватывать ткани внутри человеческого организма подобно щупальцам осьминога. Гибкие экзоскелеты могут быть интегрированы в специальную одежду для обеспечения дополнительной поддержки и энергии солдатам, спортсменам или пациентам, перенесшим травмы.
