–азработка искусственных тараканов идЄт полным ходом


»сточник: epfl.ch и zhelezyaka.com



—егодн€ мы с ¬ами разберЄмс€ в повадках тараканах и поймем как можно использовать их навыки при разработке роботов.

“араканы вдохновили ученых на создание робота

 ак оказалось, тараканы и гекконы способны совершать некоторые акробатические приемы, о которых раньше ученые не знали. Ќапример, тараканы умеют переворачиватьс€ на обратную сторону поверхности, цепл€€сь задними лапками, как показано на рисунке. ѕри перевороте эти насекомые используют собственное тело как ма€тник, выдержива€ значительные перегрузки.

насекомые используют собственное тело как ма€тник
насекомые используют собственное тело как ма€тник


»сследователи из  алифорнийского университета в Ѕеркли решили создать робота, который смог бы выполн€ть похожие трюки. –азработанное учеными устройство под названием DASH может переворачиватьс€ так же, как тараканы. –обот имеет больший, чем у тараканов, размер. ≈го длина составл€ет 10 см, вес - 16 г, сообщает IEEE Spectrum. ≈сли гекконы имеют особые волоски, позвол€ющие им лучше цепл€тьс€ за поверхность, то DASH снабжен липучками: одна половинка липучки прикреплена к его ноге, втора€ - к поверхности дощечки.

ƒействующа€ 3D модель искусственного таракана
ƒействующа€ 3D модель искусственного таракана



»спытание сконструироанного робототехнического таракана
»спытание сконструироанного робототехнического таракана


¬идео ролик исследователей в котором видно как ведуют себ€ тараканы при перевороте и как хорошо удалось молодым учЄным скопировать данное поведение:



“араканище InsBot: шпион-провокатор в мире насекомых


–ассказывает учЄный, разработавщий искусственного таракана:

ќн ведЄт себ€ практически так же, как таракан. ѕри этом он ещЄ и пахнет как таракан. ƒругие тараканы принимают его в свою компанию. » всЄ же это Ч не таракан. Ёто робот. » создавшие его учЄные говор€т, что робот-таракан Ч крупное достижение в контроле человечества над животным миром. –азработкой автоматизированного шпиона в тараканьем стане занимаютс€ исследователи из трЄх стран Ч ‘ранции, Ѕельгии и Ўвейцарии. ”же сейчас InsBot в принципе способен проникать в группы тараканов, вли€ть на них и измен€ть их поведение. ј в течение дес€тилети€ прикинувшийс€ тараканом лазутчик будет выводить мерзких насекомых из тЄмных кухонных закоулков на чистую воду Ч туда, где они могут быть уничтожены.

клетка таракана
клетка таракана позвол€ет тараканам принимать механизм за своего

ѕричЄм разработчики робота-агента мечтают вовсе не о том, чтобы раз и навсегда извести тараканов. »х замыслы глобальнее. »спользу€ роботов, они хот€т управл€ть животными. — самыми благими намерени€ми, конечно.   примеру, новые технологии могли бы помочь пастухам Ч останавливать овец, готов€щихс€ спрыгнуть с утЄса, или содействовать птицеводам Ч предотвращать панику среди цесарок, заставл€ть двигатьс€ их цыпл€т. », возможно, так далее, но пока планы ограничены вышеназванными трем€. »де€ об использовании различных приманок дл€ управлени€ животными очень стара. ќхотники и рыбаки занимаютс€ этим много лет, Ч рассказывает координатор программы ∆ан-Ћуи ƒенебург (Jean-Louis Deneubourg) из бельгийского Ќационального фонда научных исследований (Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek).

Ч ÷ель этого проекта состоит в том, чтобы создать робота или подобную ему вещицу, способную к объединению и общению с животными". “аким образом, InsBot Ч это только первый шаг, демонстраци€ возможностей. Ќо и сделать такого шпиона было непросто. —начала необходимо было проанализировать поведение живых тараканов. Ётим три года занимались специалисты из французского ÷ентра по исследовани€м познавательных способностей животных (Centre de Recherches sur la Cognition Animale Ч CRCA). Ќасекомых засн€ли во всех возможных ракурсах и сделали компьютерную программу, котора€ воспроизвела их движени€. Ёта кропотлива€ работа показала, что тараканы, как и муравьи, €вл€ютс€ эгалитарными существами, то есть поборниками равноправи€, а значит Ч живут без лидера. »х действи€ завис€т от "коллективного интеллекта", €вл€ющегос€ результатом взаимодействи€ в пределах "сообщества".

конструкци€ искусственного робота таракана
конструкци€ искусственного робота таракана

"“араканы люб€т контактировать друг с другом.  огда они встречаютс€, они останавливаютс€ "поболтать", и в эти моменты они счастливы, Ч рассказывает профессор ƒенебург. Ч „ем больше друзей вокруг них, тем дольше они остаютс€ вместе". ¬торой после изучени€ самих насекомых стадией реализации проекта стала программа Leurre, обошедша€с€ в солидную сумму Ч 2 миллиона евро. ¬ рамках Leurre и был построен робот, способный обнаружить тараканов, не пута€ их с другими объектами, перемещатьс€ как насекомое и бездействовать в темноте. —обственно, InsBot был создан в ‘едеральной политехнической школе Ўвейцарии (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Ч EPFL). –обот зелЄного цвета на таракана не похож вовсе, а по своим размерам практически соответствует спичечной коробке: его длина 30 мм, ширина 41 мм, а высота 25 мм. ќн оснащЄн двум€ 16-мегагерцевыми процессорами, собственной операционной системой (InsBotOs), камерой и 10 инфракрасными сенсорами: по три слева, справа и спереди, а один датчик сзади. ≈сть также два электромоторчика, привод€щие в движение пару колЄс.

 огда робот врезаетс€ в таракана, он делает то же самое, что и сами насекомые Ч прекращает перемещатьс€. „ем больше тараканов приближаетс€ к нему, тем дольше InsBot остаЄтс€ неподвижным. ќднако этого оказалось недостаточно. "≈сли InsBot не обладает определЄнным запахом, тараканы не признают робота за своего и убегают от него", Ч объ€снил ƒенебург смысл третьей стадии проекта. »золировать молекулы, которые придают тараканам их запах, чтобы создать "тараканий парфюм" дл€ робота, вз€лись, по пон€тным причинам, французы. ƒухи удались на славу. ¬ качестве подтверждени€ успеха робота-лазутчика учЄные показывают следующий эксперимент. ∆ивых тараканов вместе с роботами помещают в аквариум, в котором есть два вида убежищ Ч тЄмное и светлое. ≈стественно, тараканы собираютс€ в темноте, где им комфортнее. » вот в игру вступают роботы. ќни пр€чутс€ в освещЄнном убежище, и тараканы следуют за ними, жела€ "товарищеских отношений", которые оказываютс€ важнее, чем потребность в удобной темноте.

прочный корпус таракана
прочный корпус таракана

"¬полне веро€тно и реалистично то, что через п€ть или дес€ть лет люди, страдающие от нашестви€ тараканов, будут покупать роботов, чтобы избавитьс€ от них", Ч прогнозирует профессор ƒенебург. ѕо окончании разборок с тараканами учЄные намерены вз€тьс€ за птиц. "ћногие цыпл€та после рождени€ вообще не двигаютс€ и в результате умирают, Ч сокрушаетс€ √и “еролаз (Guy Theraulaz) из французского ÷ентра по исследовани€м познавательных способностей животных. Ч ÷ыпл€т нужно стимулировать, они должны бегать, и роботы могли бы это сделать". «атем исследователи намерены попробовать разобратьс€ с коллективной паникой среди цесарок.

"—начала нужно проанализировать причины паники и разработать датчики, чтобы обнаружить, когда птицы начинают неправильно двигатьс€, Ч продолжает “еролаз. Ч Ёти сенсоры были бы св€заны с компьютером, который, например, включал бы свет, чтобы успокоить птиц, их что-нибудь вроде этого". Ќаконец, учЄные хот€т зан€тьс€ спасением овец.  огда в гористой местности одна овца, убега€ от хищника, спрыгивает с утЄса, другие обычно следуют за ней, так что в итоге погибает всЄ стадо. “еролаз полагает, что можно идентифицировать в стаде вожаков и надеть им ошейники с приЄмниками. “аким образом, животными можно будет управл€ть: заставл€ть их останавливатьс€ или двигатьс€ по звуковому сигналу или удару током. ÷есарки и овцы Ч это, конечно, хорошо, но закончить хочетс€ тараканами. √овор€т, они способны пережить землетр€сени€, голод, наводнени€, радиацию и даже €дерную войну. ћожет, они и роботов переживут, а?

3D модель корпуса робота -тараканище
3D модель корпуса робота-тараканище

¬ывести тараканов на божий свет - такое задание получила от ученых группа роботов-шпионов, направленна€ в живущий по своим законам мир насекомых. ѕри этом, как пишет французский научный журнал "—ь€нс э ви", сконструированный исследовател€ми из —вободного брюссельского университета робот "»нсбот" даже близко не похож на таракана. Ёто небольша€ квадратна€ коробочка зеленого цвета, установленна€ на подвижном шасси. ќднако тараканы не только принимают робота за своего, но даже глубоко уважают его, "приглаша€ в начальники". “акого достижени€ ученым удалось добитьс€ путем целого р€да хитростей.

ѕрежде всего им помог современный микропроцессор, который, как сообщают французские ученые из “улузы, удалось обучить "тараканьему €зыку" и всем известным науке повадкам этих не в меру хитрых существ. ƒл€ этого несколько мес€цев пришлось во всех детал€х изучать поведение группы насекомых, а затем создать математическую модель их общества. Ѕлагодар€ этому кропотливому труду ученых робот-провокатор теперь не только понимает "€зык" тараканов - он способен общатьс€ с ними и даже самообучатьс€ по ходу дела. » это крайне важно дл€ ученых. ƒело в том, что тараканы так же, как муравьи или пчелы, €вл€ютс€ групповыми существами. »х определенных размеров попул€ци€ принимает коллективные решени€ на основе многообразного и подчас долгого общени€ между особ€ми. Ќа таких "коллективных собрани€х", например, выбираетс€ более надежное место дл€ поселени€, решаютс€ другие важные дл€ выживани€ вопросы.

“араканы принимают робота за своего
“араканы принимают робота за своего

»менно дл€ того, чтобы вмешатьс€ в прин€тие таких решений, созданы роботы "»нсботы". ƒл€ этого они были снабжены самым современным химическим "прикрытием". Ќа их корпуса нанесены все необходимые феромоны, что позвол€ет им пахнуть не хуже насто€щего таракана. „то касаетс€ внешней формы робота, то, как оказалось, это не имеет дл€ его собратьев-тараканов особого значени€, потому что не €вл€етс€ частью их "€зыка". ¬ то же врем€ крайне важным дл€ робота стала возможность занимать правильную позицию в пространстве относительно других насекомых - это €вл€етс€ определенным кодом общени€. — этой целью "»нсбот" оснащен крошечной инфракрасной камерой и автономным долговременным источником питани€.

Ќовых роботов ученые уже опробовали не только на небольшом лабораторном полигоне, но даже в реальных услови€х тараканьей колонии. ¬ этом опыте было использовано сразу несколько роботов "»нсбот", которые сумели нав€зать тараканам свое решение вопроса о "месте проживани€". Ќесмотр€ на известное стремление тараканов к темноте, роботы "подтолкнули" их поселитьс€ на более освещенном месте. ”ченые признают, однако, что на данном этапе вовсе не намереваютс€ таким способом истребл€ть тараканов - дл€ них главное изучить возможности действий роботов внутри большой попул€ции животных. —ледующими из живых существ познакомитьс€ с хитрыми роботами предстоит птицам и млекопитающим.

ќпыты с запахом тараканов
ќпыты с запахом тараканов

Ёта задача представл€етс€ многократно более сложной.  ак пишет "—ь€нс э ви", "даже если курица и не блещет интеллектом, коробочку на колесах она €вно сможет отличить от другой курицы". ѕравда, в предсто€щих опытах с роботами предстоит общатьс€ не курам, а цыпл€там - ученые хот€т пон€ть, как можно с помощью роботов полностью держать под контролем процесс выращивани€ бройлеров. ѕроект с баранами - еще более сложный, потому что роботам в нем предстоит защищать стада от волков. “очнее, гасить панику в стаде в случае по€влени€ волков или их нападени€. Ѕараны - такие же групповые существа, как и тараканы, считают ученые.


 лючевые слова:
конструкци€ робота таракана
корпус таракана
искусственный таракан
3D модель корпуса робота
создание робота
разработка робота таракана
–оботы
подобные животным
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы-животные


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.