Роботы 10 потрясающих технологий в области робототехники

10 потрясающих технологий в области робототехники

В статье описаны 10 технологий и разработок в области робототехники: от оригинальных исследований, которые могут значительно повлиять на будущее робототехники, до готовых коммерческих продуктов, которые найдут применения в фундаментальной науке и будут стимулировать промышленные и медицинские технологии.

Робот Boston Dynamics’ Atlas, который выполняет элементы паркура

Робот Boston Dynamics’ Atlas
Робот Boston Dynamics’ Atlas

Робот Atlas, вес которого 75 кг и высота 1,5 м, разработанный Boston Dynamics, на многочисленных рекламных видео демонстрирует способность определять и справляться с препятствиям, благодаря системе компьютерного зрения, а также великолепно балансировать.

Atlas способен передвигаться по пересеченной местности, сохраняя равновесие; во время бега перепрыгивать через бревно и довольно легко запрыгивать на несколько ящиков; поднимать различные предмет и манипулировать ими. А также выполнять элементы паркура: сальто вперед и назад. Марк Райберт из команды разработчиков отмечает, что на данный момент робот справляется не со всеми поставленными перед ним задачами. Но демонстрации его возможностей служат вдохновляющими примерами для дальнейшего усовершенствования Atlas-а.

Интуитивно хирургическая платформа da Vinci SP.

Внедрение роботов в хирургию стало одной из наиболее важных инноваций в последних лет. Часть операций, например, операционное вмешательство РПЭ (радикальная простатэктомия) все чаще стали проводить, опираясь на роботизированные подходы, у которых есть множество преимуществ. Растет количество роботизированных платформ, их широкое использование зависит от того, будут ли в дальнейшем решены вопросы, связанные с уменьшением их стоимости.

Платформа da Vinci SP лидирует на мировом рынке хирургии. Рабочая часть устройства – это канюля диаметром 2,5 см с тремя хирургическими инструментами и эндоскопом, расположенных на гибких держателях. Они выдвигаются из трубки, и предназначены для оперирования при глубоких поражениях тела.

хирургическая платформа da Vinci SP
хирургическая платформа da Vinci SP

https://youtu.be/slBWdZS45rI

Мягкий робот, передвигающийся, благодаря увеличению своей длины.

Мягкий робот
Мягкий робот

Мягкий робот, который передвигается в пространстве, благодаря увеличению своей длины, — новое направление в робототехнике. Он сделан из мягкого скрученного внутри материала, который при нагнетании в него воздуха разворачивается – «растет» в длину и перемещается в необходимом направлении.

Робот сконструирован по принципу роста виноградной лозы и мицелий грибов. Это изобретение может отклоняться от препятствий на своем пути, перемещаться в ограниченных пространствах, в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Таким образом, робот найдет широкое применение для навигации в трубах различного диаметра, в спасательных операциях с труднодоступными узкими местами и в медицине.


3D-печатные жидкокристаллические эластомеры для мягкой робототехники.

Одна из основных задач, стоящая перед робототехникой —  это изучение новых материалов и схем производства для разработки энергоэффективных, многофункциональных и совместимых приводов. В 2018 году в этой бурно развивающейся области появилось много новых разработок.

Ранее использовались универсальные жидкокристаллические приводы из эластомеров, способные изменять свою форму. Но затем для мягкой робототехники были разработаны жидкокристаллические эластомеры, которые изготавливают с помощью 3D-печати. Эти приводы поднимают значительно больший вес, чем другие жидкокристаллические эластомеры.

3D-печатные жидкокристаллические эластомеры
3D-печатные жидкокристаллические
эластомеры


Подобные мышцам приводы с гидравлическим усилением

приводы с гидравлическим усилением
приводы с гидравлическим усилением

Разработчики представили мягкий привод HASEL, который использует электростатические и гидравлические принципы в своей работе, когда происходит его линейное сжатие без необходимости предварительного растяжения материала. Привод довольно прочный и относительно недорогой в производстве материалом. HASEL способен поднимать груз, более чем в 200 раз тяжелее его самого. А так же хрупкие предметы.


Самоорганизующийся наноробот из ДНК.

«ДНК-оригами» — это технология намеренного конструирования молекул ДНК в заранее заданные и смоделированные объекты на наноуровне. Они могут иметь простую или сложную форму, быть плоскими или объемными. Управление структурой и перемещением наноробота происходит посредством электрических полей. Наноробот может быть запрограммирован на синтез и сборку материалов в направлении снизу-вверх. А также использоваться в качестве молекулярно-механической памяти.

Самоорганизующийся наноробот из ДНК
Самоорганизующийся наноробот из ДНК


Маневренный бионический робот DelFly Nimble.

робот DelFly Nimble
робот DelFly Nimble

Биоинспирированных роботы – это летающие роботы, похожие на насекомых. Их разрабатывают по двум причинам: во-первых, для практического применения, во-вторых, для изучения природной аэродинамики, которую затем используют для программирования живых организмов. Недавно была выпущена новая модель Nimble с четырьмя крыльями. Которая способна не только плавно летать, но и в любой момент менять направление движения.

У модели Nimble отсутствует хвост, благодаря чему она стала более маневренной и быстрой: летает со скорость до 25 км в час. Хотя Nimble в 50 раз превышает размер фруктовой мухи и не имитирует морфологию и кинематику ее крыльев, тем не менее, этот робот может служить в качестве физической модели для понимания особенностей полета летающих организмов.

Легкий и удобный роботизированный экзокостюм

Многие люди, когда дело доходит до вопроса использования экзоскелетов в повседневной жизни, стесняются его одевать: они не хотят выглядеть неуклюжими и напоминать в нем Железного Человека. Легкий и эластичный экзокостюм для личного использования не препятствует движениям. А также, благодаря новым разработкам, он гораздо удобнее классического экзоскелета.

В него включены роботизированные приспособления, помогающие ходьбе. Его потенциальное применение — увеличение выносливости, мобильности и независимости пожилых людей. И для реабилитации детей и взрослых с нарушениями движений в результате перенесенной болезни.

роботизированный экзокостюм
роботизированный экзокостюм


Универсальные роботы-манипуляторы Universal Robots e-Series Cobots.

роботы-манипуляторы Universal Robots e-Series Cobots
роботы-манипуляторы
Universal Robots e-Series Cobots

Применение универсальных роботов-манипуляторов Universal Robots, несмотря на их неброский внешний вид, становится все более широким: их задействуют как инструмент в исследовательских лабораториях и на сборочных линиях, в логистике и в хирургии. Компания Universal Robots выпустила в 2018 году нового совместного робота e-Series, в несколько раз сократив время настройки одного робота.

Благодаря интуитивно понятной системе 3D-визуализирования, настраивать и управлять роботами могут даже неопытные операторы. Новые модели роботизированных рук e-Series стали безопасными для человека, сведя риск травм от работы с ними к минимуму.

Собака-робот Sony’s aibo

В 2018 году в продаже появилась новая версия автономной сабаки-робота, первые модели которой были выпущены еще около 20 лет назад. Внешность собаки стала более дружелюбной, также были улучшены функция распознавания голоса и возможность обучаться у своих хозяев. Кроме того, у Aibo есть программное обеспечение, имитирующее поведение щенка: со временем оно становится более сложным. Способы ситуативного поведения робота частично заложены в нем изначально, а частично приобретаются самообучающейся Aibo благодаря взаимодействию его с владельцами. Поэтому этот социальный робот подходит для обучения детей новым навыкам через игру, а также как развлечение и домашнего любимца для пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью.

Собака-робот Sony’s aibo
Собака-робот Sony’s aibo

Читать больше

Обновленные роботы-пылесосы от iRobot теперь еще умнее

Компания iRobot обновила линейку роботов-пылесосов. Улучшенный пылесос Roomba s9 и швабра Braava jet m6 работают в тандеме, очищая полы от пыли и грязи более эффективно...

Стаканы из кофейной гущи. Новая альтернатива одноразовым!

Идея этого необычного проекта принадлежит Julius Lechner – основателю стартапа Kaffeeform. Молодой немец заметил, что 99% свежемолотого кофе - это отходы, которые после использования выбрасываются...

Эти четыре кресла легко превращаются в журнальный столик

Four Quarters - это набор из четырех устойчивых кресел. Они спроектированы таким образом, чтобы собираясь, стулья могли превращаться в небольшой кофейный столик. Дизайн и конструкция Мебель изготовили...