Искусственный интеллект на восьми ногах

В щупальцах октобота хорошо видны красные квадраты исполнительных механизмов и соединяющие их канальцы. Иллюстрация Physorg

Карел Чапек, использовавший для обозначения механического работника чешское слово «робот», не мог себе и представить, что оно менее чем через век станет обозначением механических и иных помощников человека. Кстати, один из таких роботов позволил найти и обследовать затонувший в Атлантике пароход «Титаник», а также снять с него много артефактов ушедшей эпохи.

Министр Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Владимир Пучков рассказал недавно, что утверждена «Концепция развития роботехнических комплексов до 2030 года – подводных, пожарных и систем химической и биологической защиты».

Автомобильная и аэрокосмическая отрасли в последнее время явно потеплели к 3D-печати своих устройств. Технологии трехмерной печати позволяют создавать структуры любого размера. Это было продемонстрировано на примере самолета ТНОR (Test of Hightech Objectives in Reality) длиной 4 м, показанного на международном авиасалоне в германском Шонефельде.

Показ нового творения 3D-технологии совпал с публикацией в журнале Nature. В ней сотрудники Гарварда описали свой «софт-бот», или автономный мягкий робот, передвигающийся с помощью восьми щупалец за счет энергии «души»-пневмы. Речь идет о пневматическом наддуве конечностей робота, осуществляемом с помощью кислорода, образующегося при каталитическом разложении перекиси водорода (Н2О2) на платиновом катализаторе.

О мягких ботах конструкторы робототехники мечтают давно, однако никто не мог предложить способа замены «жестких» батарей и чипов, в которых выполнение программ осуществляется с помощью потоков электронов. Но роль последних могут выполнять и другие материальные носители в виде тех же молекул газа, подаваемых к рабочим органам роботов. Оставалось только соединить «логику» принятия решений и альтернативный батарейке источник энергии.

В Гарварде применили жидкостную логическую схему. Она монтируется с помощью 3D-печати в виде круглых резервуаров и распределительных канальцев и затем переносится в «мозг» напечатанного таким же образом робота. Длина робота – немногим более 5 см. В данной модели жидкостная логика представляет собой аналог простого электронного осциллятора (колебательного контура). Минимальное количество перекиси после разложения с помощью платины дает большое количество газа (по закону Авогадро, 18 мл воды дают 22 400 мл пара, то есть переход от жидкого к газообразному состоянию увеличивает объем более чем в 1000 раз). Образовавшийся кислород раздувает щупальца этой восьминожки. При создании софт-бота октобота ученые руководствовались биомеханикой осьминогов, щупальца которых безо всякого внутреннего скелета могут развивать огромные механические усилия.

Пока речь не идет о немедленном практическом использовании новых софт-ботов. Ученые лишь хотели привлечь внимание к примененной ими гибридной технологии, подразумевающей всем известную литографию, формование и 3D-печать. Быстрое и дешевое промышленное производство подобных устройств может стать частью более сложных и совершенных систем.

Преимущество гибридов в том, что они «оторваны» от привычных систем электроснабжения в виде электрических батарей и кабелей. А это очень важно в агрессивных средах и в условиях повышенной опасности самопроизвольного электрического разряда-искры. По мнению авторов публикации в журнале Nature, представленные ими софт-боты могут быть масштабированы до размеров вполне привычных промышленных роботов.