<\/p>\n
\u0160iandien vandenyno dugn\u0105 tyrin\u0117jantys robotai savo darbui atlieka i\u0161 anksto u\u017eprogramuotus judesius, centralizuotus procesorius ir stand\u017eias konstrukcijas. Ta\u010diau j\u016bra yra nenusp\u0117jama, o architekt\u016bra kovoja visur, kur pasislenka srov\u0117s, krenta matomumas ar kei\u010diasi reljefas be \u012fsp\u0117jimo. Dabar Italijos technologijos instituto (IIT) mokslininkai \u0117m\u0117si visai kitokio po\u017ei\u016brio, kad i\u0161vengt\u0173 viso to \u2013 jau 500 milijon\u0173 met\u0173.<\/p>\n
J\u0173 \u012fkv\u0117p\u0117jas yra a\u0161tuonkojai. Gyv\u016bnas turi ma\u017eas centrines smegenis, ta\u010diau ma\u017edaug 60% jo neuron\u0173 yra pasiskirst\u0119 a\u0161tuoniuose jo \u010diuptuvuose. Kiekviena ranka gali apdoroti informacij\u0105 vietoje ir sukelti refleksus, pavyzd\u017eiui, grob\u012f, nelaukdama nurodym\u0173 i\u0161 smegen\u0173. Tai decentralizuota nerv\u0173 sistema, kuri milijonus met\u0173 nepriekai\u0161tingai veik\u0117 nenusp\u0117jamoje aplinkoje. IIT komanda atkartojo \u0161i\u0105 architekt\u016br\u0105, bet naudodama silikon\u0105 ir elektronik\u0105.<\/p>\n
Rezultatas \u2013 mink\u0161ta 41 cm (16 coli\u0173) ilgio ir 4 cm (1,6 colio) skersmens prie pagrindo roboto ranka su 10 dirbtini\u0173 siurbtuk\u0173, kurie siaur\u0117ja link galo, kaip tikras a\u0161tuonkojo \u010diuptuvas. Joki\u0173 kamer\u0173, i\u0161orini\u0173 kompiuteri\u0173 ar centralizuoto valdymo.<\/p>\n
\u201eI\u0161 a\u0161tuonkoj\u0173 \u012fkv\u0117pimo s\u0117m\u0117m\u0117s sukurti robot\u0173 sistem\u0105, kurioje suvokimas ir veiksmas b\u016bt\u0173 integruoti ir paskirstyti visame k\u016bne\u201c, \u2013 ai\u0161kina Barbara Mazzolai, IIT \u201eBioinspired Soft Robotics\u201c laboratorijos direktor\u0117 ir pagrindin\u0117 tyrimo autor\u0117. \u201e\u0160is metodas leid\u017eia robotui interpretuoti kontakt\u0105 ir pritaikyti savo sukibim\u0105 savaranki\u0161kai, paprastai ir nat\u016braliai.<\/p>\n
Kiekvienos \u010diulptuko viduje trys poros \u0161viesos diod\u0173 ir fototranzistori\u0173 \u2013 miniati\u016briniai optiniai komponentai, matuojantys atspind\u0117t\u0105 \u0161vies\u0105 \u2013 veikia kaip \u010diuptuvo nerv\u0173 sistema. Kai daiktas palie\u010dia siurbl\u012f, silikonas deformuojasi ir kei\u010dia \u0161viesos atspind\u017eio model\u012f. Sistema paver\u010dia \u0161\u012f poslink\u012f \u012f tris duomenis: ar buvo kontaktas, kaip sunku ir kokiu kampu.<\/p>\n
Jautrumas siekia ma\u017edaug 400 milivolt\u0173 vienam niutonui, o j\u0117gos paklaida yra tik 0,1 N, ma\u017edaug keli\u0173 s\u0105var\u017e\u0117li\u0173 svoris. Krypties tikslumas yra vienodai ry\u0161kus, o did\u017eiausia paklaida yra ma\u017eesn\u0117 nei 18 laipsni\u0173, o vidurkis yra ma\u017edaug 8 laipsniai, pana\u0161us \u012f tarp\u0105 tarp dviej\u0173 i\u0161 eil\u0117s skai\u010di\u0173 laikrod\u017eio ciferblate.<\/p>\n
Valdymas veikia dviem sluoksniais. Pirmasis yra grynai vietinis: kiekvienas siurblys turi savo grandin\u0119, kuri paleid\u017eia siurbim\u0105 tuo metu, kai aptinka kontakt\u0105, nelaukiant u\u017esakym\u0173. Antrasis sluoksnis gauna duomenis i\u0161 vis\u0173 \u010diulptuk\u0173, analizuoja objekto pad\u0117t\u012f ma\u017edaug keturi\u0173 sekund\u017ei\u0173 lange ir nusprend\u017eia visuotin\u0119 sugriebimo strategij\u0105 \u2013 ar \u010diuptuv\u0105 riesti auk\u0161tyn, \u017eemyn ar pasukti \u2013 prireikus nepaisydamas vietini\u0173 sprendim\u0173.<\/p>\n
\u201eIntegruodama jutiklius ir signal\u0173 apdorojim\u0105 tiesiai \u012f siurbtukus, ranka reaguoja \u012f kontakt\u0105 realiu laiku ir tiksliai, nepasitik\u0117damas centralizuotu valdymu\u201c, \u2013 sak\u0117 Emanuela Del Dottore, Bioinspired Soft Robotics Laboratory tyr\u0117ja i\u0161 IIT ir pirmasis tyrimo autorius. „Rezultatas yra kei\u010diamo dyd\u017eio ir tvirta sistema, sukurta veikti sud\u0117tingoje aplinkoje, \u012fskaitant povandenin\u012f”.<\/p>\n
IIT \u2013 Italijos technologijos institutas<\/p>\n<\/div>\n<\/figure><\/div>\n<\/p><\/div>\n
Visi eksperimentai buvo atlikti visi\u0161kai po vandeniu. Ranka s\u0117kmingai aptiko stiklinius butelius ir puodelius jau judant, \u012fvertino sugriebto objekto svor\u012f 72,5 g (2,6 uncijos), palyginti su faktiniu 85 g (3 uncijos) svoriu, ir manipuliavo skirtingais kampais pad\u0117tais objektais, \u012fskaitant dirbtin\u0119 j\u016br\u0173 \u017evaig\u017ed\u0119. Maksimali naudingoji apkrova siek\u0117 apie 500 g (1,1 svaro), o jutikliai i\u0161laik\u0117 savo tikslum\u0105 po 300 pakartotinio naudojimo cikl\u0173.<\/p>\n
Kadangi kiekvienas siurblys siun\u010dia tik kontakto krypt\u012f pagrindiniam valdikliui, o ne visus neapdorotus duomenis, sistemai reikia daug ma\u017eesnio pralaidumo ir ji gali lengvai pritaikyti daugiau \u010diulptuv\u0173 ar keli\u0173 \u010diuptuv\u0173 neprarandant atsako grei\u010dio.<\/p>\n
Dizainas taip pat yra modulinis. Siurbli\u0173 skai\u010dius ir i\u0161d\u0117stymas gali b\u016bti perkonfig\u016bruotas skirtingoms misijoms. Neatid\u0117liotinas pritaikymas apima povandenin\u0117s infrastrukt\u016bros, pvz., vamzdyn\u0173, kabeli\u0173 ir platform\u0173, patikrinim\u0105, taip pat biologini\u0173 m\u0117gini\u0173 atk\u016brim\u0105 aplinkoje, kurioje stand\u016bs robotai negali pasiekti.<\/p>\n
IIT ranka prisijungia prie lauko, kuris jau daugel\u012f met\u0173 siekia a\u0161tuonkoj\u0173 \u012fkv\u0117pimo. 2017 m. Vokietijos automatikos \u012fmon\u0117 \u201eFesto\u201c Hannover Messe pristat\u0117 savo \u201eOctopusGripper\u201c \u2013 pneumatiniu b\u016bdu valdom\u0105 silikonin\u012f \u010diuptuv\u0105 su dviem eil\u0117mis siurbtuk\u0173, kurie apgaubia objektus, kai naudojamas susl\u0117gtas oras. Tai sumani konstrukcija, ta\u010diau vis tiek priklauso nuo i\u0161orinio sl\u0117gio valdymo ir \u017emogaus veikimo.<\/p>\n
Visai neseniai Bristolio universiteto mokslininkai \u0117m\u0117si visi\u0161kai kitokio kampo: u\u017euot atkartoj\u0119 a\u0161tuonkojo \u010diuptuvo form\u0105, tyr\u0117 jo gleives. J\u0173 2024 m. siurbtukas naudoja daugiasluoksn\u0119 mink\u0161t\u0105 strukt\u016br\u0105 ir dirbtin\u0119 skys\u010di\u0173 sistem\u0105, kuri imituoja tai, kaip a\u0161tuonkoj\u0173 gleiv\u0117s u\u017esandarina spragas ant \u0161iurk\u0161\u010di\u0173, i\u0161lenkt\u0173 pavir\u0161i\u0173, tod\u0117l gali sugriebti akmenis, medien\u0105 ir netaisyklingus objektus, kurie nugali \u012fprastus siurbtukus.<\/p>\n
Dar visai neseniai mokslininkai i\u0161 Pekino universiteto Pekine, Singap\u016bro nacionalinio universiteto, D\u017eedziango universiteto ir Pekino technologijos instituto suk\u016br\u0117 sistem\u0105, imituojan\u010di\u0105 galvakoj\u0173 sugriebimo strategij\u0105 \u2013 OUT-Robot griebtuvas gali greitai persijungti i\u0161 lanks\u010dios ir stand\u017eios b\u016bsenos, kad gal\u0117t\u0173 r\u016b\u0161iuoti ir sugriebti \u012fvairios formos, lankstumo ir svorio objektus. <\/p>\n
Tai, kas i\u0161skiria IIT dizain\u0105 nuo abiej\u0173, yra savaranki\u0161kumas. Jis ne tik sugriebia, bet ir nusprend\u017eia, kaip sugriebti. Nepaisant to, komanda pripa\u017e\u012fsta, kad dabartiniuose eksperimentuose buvo naudojami gana paprastos geometrijos objektai. Kiti \u017eingsniai apima bandymus su \u012fvairesn\u0117mis formomis ir svoriais bei neuromorfinio skai\u010diavimo integravim\u0105, kad sistema dar labiau priart\u0117t\u0173 prie tikrosios a\u0161tuonkojo nervin\u0117s grandin\u0117s.<\/p>\n
Tyrimas buvo paskelbtas \u017eurnale Gamtos ma\u0161inos intelektas<\/i>.<\/p>\n
\u0160altinis: IIT<\/p>\n<\/div>\n