Бионические роботы  --  Бионика и роботы  

Бионическими называют роботов, создаваемых на основе идей, подсмотренных в природе, либо за их внешнее сходство с живыми существами - их также называют зооморфными. 

Как правило, такой подход дает возможность без особых ухищрений добиться интересных результатов - природа имела миллионы лет, чтобы эволюционный процесс выявил удачные “технологические” решения мышц, глаз, мозга и т.п. Как говорится, есть чему поучиться, при вдумчивом подходе.

Бионическими роботами в "десятые" годы в основном интересуются ученые. Время их массовости еще не пришло, а созданные образцы весьма отдаленно напоминают природные аналоги.

 Волки

Название неизвестно, производитель неизвестен, Япония

Стационарный автомат - срабатывание ИК-сенсора включает красное свечение глаз и громкую имитацию волчьего воя, силой 93 дБ. 

Гепарды

Cheetah 2, Boston Dynamics, США

Робот-гепард. В мае 2015 года сообщается, что эта разработка MIT для DARPA научилась автономному бегу с препятствиями, впервые для четырехногих роботов. Видео.

 

Змееподобные 

Морская змея, Eelume и Kongsberg Maritime, Норвегия

2016.04.24 В Kongsberg создали робота-угря для обследование подводного оборудования

 

Кенгуру

Кенгуру, Festo 

 

Ленивцы

Tarzan, Georgia Tech Institute for Robotics and Intelligent Machines, США

2017.04.21 Робот Tarzan - не для джунглей, а для поля. #Сельскохозяйственныйробот 

 

Летучие мыши

B2

 

Медузоподобные 

Медуза, Festo

 

Мулы

Da Gou (Mountainous Bionic Quadruped Robot), Norinco, Китай

собака-робот для транспортировки грузов в горной местности

2015. Вес 130 кг, грузы весом до 30 кг, скорость до 6 км/ч, уклоны до 30 градусов. Две батареи. Продолжительность работы - не более 2 часов.

 

LS3 BigDog Робомул, Boston Dynamics, США

Квадрупед (робот "Большая собака" или робот-мул), робот-вьючное животное, первоначально спроектированный в интересах военных, которые рассматривали его в качестве прототипа роботизированного вьючного животного для военных. В конце 2015 года был признан негодным для использования в армии из-за чересчур шумного дизельного двигателя. 

 

Обезьяны

Charlie 

Робот-шимпанзе для работы в космосе. Скорее четверорукий, чем четвероногий, как и положено обезъяне. Наверное все же тоже "квадрупед". 

2015.04.30 Исследовать Луну полетит робот-шимпанзе Чарли?  

 

 

Паукообразные

Robosimian, NASA, США 

 

Птицы

Robirds, University of Twenty, Нидерланды

2016.04.17 Роботизированные птицы Robirds заступают на охрану от настоящих птиц аэропорта Weeze в Дюссельдорфе 

 

Пчелы

Как известно, в XXI веке возникла проблема, связанная с сокращением популяции пчел. Это может создать проблему с опылением растений. Ученые задумались о возможностях замены пчел какими-либо роботизированными устройствами. Один из напрашивающихся для реализации вариантов - использование робопчел, бионических летающих роботов, подобно пчелам, способным переносить пыльцу с цветка на цветок. 

На 2016 год идея пока что реализуется на уровне не выше, чем уровень "проверка концепта". Несколько команд в мире изучают механизмы опыления растений пчелами и пытаются воспроизвести опыление с помощью мини- и микро-беспилотников.

Можно вспомнить такие команды, как Гарвардский университет и его Robo-bee, проект Национального института передовой науки и техники, Ярония; проект Технологического института Варшавы. Подробнее по ссылке - робопчелы. 

 

Рыбы

Робот-рыба, совместная разработка, Испания/Италия

2017.05.22 Робот-рыба проконтролирует кислотность воды. Актуаторы из сплавов с памятью формы, которые изгибают гибкую структуру, играющую роль скелета робота. 

 

Рыси и похожие на них

Рысь (BPMBR400), Ковровский ВНИИ Сигнал, г. Ковров, Россия

 

Источник фото: savepearlharbor.com 

Разработки в рамках ОКР Рысь-БП (Lynx-BP). На 2019 год назначены госиспытания.

 

WildCat, Boston Dynamics, США

Робот "дикий кот" / горный кот / рысь.

Робот с гидравлическим приводом от двигателя внутреннего сгорания. Способен бежать быстрее, чем средний человек. Уступает в скорости роботу-гепарду Cheetah, также разработке Boston Dynamics. 

 

Собаки

miniSpot, BostonDynamics, США

Квадрупед, электропривод, питание от аккумулятора 

Spot, Boston Dynamics, США

Квадрупед, гидравлический привод конечностей, электропривод, питание от аккумулятора. 72.6 кг. Телеуправляемый с элементами искусственного интеллекта. 

 

Стрекоза 

 

 

Тараканы - Роботы-тараканы

Гарвардский университет (Motion and Robotics Lab), США

2020.06.04 Группой Роберта Вуда, Motion and Robotics Lab,  Гарвардский университет, создана уменьшенная версия роботаракана HAMR - пока что это прототип. Новый четвероногий робот имеет длину 2.25 см, массу - 320 мг. Основа робота - углеволоконная рама. К ней крепятся 8 пьезоэлектрических актуаторов с механической передачей, рабочая частота 200 Гц.  Скорость передвижения - почти 14 длин тела в секунду (31,3 см/c). Подробнее о роботе - данные для конференции ICRA 2020, а также в интервью для IEEE Spectrum. На каждую ногу приходится по два актуатора, что позволяет заставлять ногу двигаться произвольно, например, описывать в воздухе круг. Масса полезной нагрузки может достигать 3.5 г. Интересно, что эта масса практически не оказывает влияния на характеристики движения робота. Робот может передвигаться различными видами шага, прыгать, поворачивать.  Подробнее: nplus1.ru  Видео: youtu.be  

Калифорнийский университет в Беркли, США

Исследования устройства скелета таракана, попытка воссоздать конструкцию в виде мини-робота. Планы использовать в качестве роботов-спасателей. VelociRoACH, Dash, CRAM, JumpRoACH. 

2016.05.31 Прыгающий робот-таракан с легкостью преодолевает препятствия. В Беркли разработали прыгающего таракана JumRoACH.  Стоит отметить, что в Беркли наблюдается повышенный интерес к различным робототехническим решениям, позаимствованным у тараканов - от скоростного робота VelociRoACh и спасательногоCRAM до новейшего “прыгуна”. В проекте  JumpRoACH также приняли участие специалисты из Сеульского Университета, которые занимались разработкой алгоритма уклонения от препятствий на пути робота. 

2016.05.07 Роботараканы VelociRoACH учатся работать командой. 

2016.02.10 Робо-тараканы VelociRoACH спасут людей из-под завала.  

 

Тритон

Pleurobot, Федеральная политехническая школа Лозанны, Швейцария 

2016.06.30 В Швейцарии разработали бионического робота тритона. Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария, собрали из распечатанных на 3D-принтере элементов бионического робота, напоминающего иглистого тритона. Для того, чтобы заимствовать механику передвижения существа из природы и применить её в своей разработке, швейцарские специалисты отслеживали передвижения 64 точек в теле животного при помощи рентгена. Робот состоит из 11 сегментов, объединенных “позвоночником” и 27 моторов - меньше, чем у природного образца. У тритона насчитывается 40 позвонков. 

 

Черви

CMMWorm, Университет Кейз Вестерн Резерв, США

воспроизводит принцип перемещения дождевого червя. Пример мягкого робота. 

2015.10.24 Бионический робот ползет как червь  

 

Черепахи

Shelly, Naver Labs, Южная Корея

Назначение - приучить детей к гуманному обращению с роботами. Черепаха, оснащённая набором сенсоров, реагирует на механические воздействия на неё изменением подсветки частей панциря, а также прячет под него конечности и голову, если обращаться с ней грубо. Если же её погладить, черепаха может по-другому менять подсветку или даже трясти лапами “от радости”. Всего у черепахи 8 типов эмоций. 

2018.03.19 Робот для битья.